用于光诱导液晶配向的三氮苯环基聚合物、含有该聚合物的液晶配向层、使用该配向层的...的制作方法

专利名称：用于光诱导液晶配向的三氮苯环基聚合物、含有该聚合物的液晶配向层、使用该配向层的 ...的制作方法
技术领域：
本发明是有关用于光诱导(photoinduced)液晶配向(alignment)的三氮苯环基(triazine ring)聚合物，以及使用该聚合物的一液晶配向层，且特别是有关于用于光诱导液晶配向的聚合物，其中具有至少一光活性(photoactive)色基(chromophore)，该色基中一支链具有一光活性基用以引导液晶配向以及加强、改善与保存该液晶的配向，该支链被导入到该聚合物的一主链，以及使用该些聚合物的一液晶层。
背景技术：
用于光诱导液晶配向的一聚合物，被用作为，用于使用该液晶的光学特性的一装置的液晶配向的一剂。一般而言，用于光诱导液晶装置材料的该聚合物，可以通过涂布一聚合物在一基底上，以配向一液晶，然后再照射紫外线在其表面上以在其上形成异向性。
使用液晶配向的聚合物的一液晶元件，常被用于不同的领域中，其包含一液晶显示器(Liquid Crystal Display，“LCD”)、一补偿以及光学配件等等。因此，虽然以下的描述，着重于一显示器元件，应当被了解的是，液晶配向层并不是只限用于显示器元件，更可以被应用到上述不同的领域中。
应用到一液晶显示器装置的平面显示器(Flat Panel Display，“FPD”)元件，因为该元件较薄、较亮且可以升级，故逐渐取代既有的阴极射线管(Cathode Ray Tubes，“CRT”)。在这些平面显示器中，液晶显示器目前成为平面显示器市场的主流，因为其具有便于携带且消耗电力较少的优点。此外，液晶显示器的应用范围不只在于计算器与笔记型计算机，更可拓展到电视墙以及高分辨率电视高画质Television，“HDTV”)。
为了了解液晶元件中的一影像，液晶应该被配向到，在介于该液晶与一透明传导玻璃之间的一接口上的一预定方向，如此该液晶，在该些透明传导玻璃之间，由一外加电场所开关。该液晶配向的一角度，在决定液晶显示器的画质上，为一最重要的因素。
传统上，有三种已知代表性的方法用以配向一液晶。第一种方法，为图1所示的研磨法，其中是涂布一聚合化合物，比如说聚醯亚胺(polyimide)在一基底上，然后用一研磨滚筒研磨其表面，该研磨筒周围被具有植绒印花尼龙(flock-printed nylon)、聚酯(polyester)或人造纤维(rayon fiber)的一布所缠绕。第二种方法，为氧化硅沉积法，其中是以一倾斜方向沉积氧化硅在一基底上。第三种方法，为一种配向法其中是涂布用以光诱导液晶配向的聚合物在一基底上，然后以一垂直或倾斜方向照光，以对所涂布的光聚合物材料引发光反应，如此该异向性会在其表面上形成。
根据第一种方法，当以研磨滚筒研磨聚合化合物的表面时，会有由静电所产生的微尘或静电荷，可能在液晶面板制造过程中引发许多问题。根据第二种方法，基底的沉积角度以及薄膜厚度的均匀性很难维持一定，而且该工艺可以被扩大到一大尺度。根据第三种方法，问题是，介于光诱导液晶配向聚合物与液晶之间的物理黏着性很差，以及配向会由于热度而变弱，这些都使得以上方法难以实用化。
在上述方法中，使用第三种方法的液晶配向，被发展到，通过使用光照射光聚合物以引发光反应，以配向该液晶，并因此在所涂布的表面上形成异向性。此配向方法，为用于配向表面的一非接触式处理方法，并且所具有的特征是，整个工艺中皆保持洁净，是因为静电、微尘或其它污染源粒子不会产生。使用偶氮苯(azobenzene)化合物之光-配向的可行性已被揭露(K.Ichimura et al.Langmuir，4，1214，1988)，以及其后各种聚合化合物，例如说聚亚醯胺(polymaleimide)(H.J.Choi et al.US Patent No.6,218,501)与聚烯烃(polyolefin)(R.H.Herret al.US Patent No.6,201,087)皆被发展为一光-配向材料。
然而，为了将光-配向方法实用化，需要改善其光化学稳定性、热稳定性以及电-光学特性，以及大量的紫外线。因此，需要发展一新式光-配向材料以解决此一问题。

发明内容
本发明是关于，使用光照射的一非接触式液晶配向方法，可以配向液晶成多象限(multi domains)，以解决传统接触式研磨法以及传统接触式氧化硅沉积法的问题。本发明的目的是，提供一新式光-配向材料，其具有用于液晶的较佳的配向特性，极佳的热与光学稳定性以及已改良的电-光学特性。
换言之，本发明提供用于光诱导液晶配向的一聚合物，其具有至少一光活性色基，系通过使用一三氮苯环衍生物作为聚合物的一主链，然后，导入具有一光活性基的一支链，用以引导液晶的配向到聚合物之链，与加强、改善与保存液晶的配向。引导液晶的配向的炸薯条重组反应(Fries rearrangement)，可发生于光活性基其中之一，而用以加强、改变或保存所产生的配向的目的，经由光双体化(photodimerization)、光异构化(photoisomerization)、光交叉相连(photocrosslinking)或光降解(photodegradation)可发生于其它基。
此外，本发明的另一目的是在于，提供使用聚合物于光诱导液晶配向的一液晶配向层。


图1为一侧视图，用以绘示一液晶配向层的传统配向工艺；以及图2为一透视示意图，绘示液晶配向层的配向工艺，是根据本发明。
102、202基底104、204液晶配向层106研磨筒212未偏极化紫外线214照光方向
具体实施例方式
以下，本发明的较佳实施例，参照其相关的图标，将会被详细地描述。首先，说明书中所使用的用词及用语，不应该被解释在一限定的一般或字典中的含意，而应依照本发明的含意及技术所解释，基于发明人可以一最佳的方式，适当地定义及解释其发明的条件下。
因此，说明书及图标中所解释的范例，只是本发明中较佳的实施例，无法涵盖本发明的所有技术面。因此，应当被了解的是，可能有各种不同地等同地修改，可用以取代该些实施例。
本发明提供用于光诱导液晶配向的一聚合物，包括具有至少一光活性基的一聚合物。
第一实施例在第一实施例中，该聚合物的化学通式，是如下化学式1所示。
化学式1 (m+n＝1，0≤m≤1，以及0≤n≤1)在化学式1中，R1是从以下的化学式2中之(1a)到(4a)中选择。
化学式2 在化学式2的(1a)中，X是从以下的化学式3中选择其一。
化学式3
-((CH2)nO)m--O((CH2)nO)m- (在此，m与n分别为0到10其中之一。)此外，在化学式2的(1a)中，Y是从以下的化学式4中选择其一。
化学式4
在上述的化学式4中，数字1、2、3、4、5、6、7、8或9所代表的化学式，是从以下的化学式5中选择其一。
化学式5-A-(CA2)nCA3-O(CA2)nCA3-(O(CA2)m)nCA3-O(CA2)nOCA3-(O(CA2)m)nOCA3 (在此，m与n分别为0到10其中之一，而A与B分别是为H、F、Cl、CN、CF3或CH3其中之一。)在化学式2的(2a)与(3a)中，n为0到10其中之一，而数字1、2、3、4与5分别是从以下的化学式6中选择。
化学式6
-A -(CA2)nCA3-O(CA2)nCA3-(O(CA2)m)nCA3-O(CA2)nOCA3-(O(CA2)m)nOCA3 (在此，m与n分别为0到10其中之一，而A与B分别是为H、F、Cl、CN、CF3或CH3其中之一。)在化学式2的(4a)中，Y是从以下的化学式7中选择其一。
化学式7 (在此，n为0到10其中之一。)在化学式2的(4a)中，数字1与2分别是从以下的化学式8中选择。
化学式8-A (在此，A是H、F、CH3、CF3或CN其中之一。)在上述的化学式1中，R2与R3分别是从以下的化学式9中，基于一胺类(amine)的选择。
化学式9
-(CH2)n-NH2-O(CH2)n-NH2 (在此，m与n分别为0到10其中之一。)此外，在上述的化学式1中，R4与R5分别是从以下的化学式10中，基于一羧酸(carboxylic acid)衍生物或羧酸二酸酐(carboxylic aciddianhydride)的选择。
化学式10
(在此，m与n分别为0到10其中之一。)在本发明中，R2与R3或R4与R5可以与醯胺(amide)基或醯亚胺(imide)基或该些混合物连结。
本发明的第一实施例，是基于醯胺键结的形成来做叙述。
在化学式1中，连结R2与R3或R4与R5之一键结，是通过胺类与羧酸的反应，所获得的醯胺键结所完成，一般而言，其可表示为以下的反应式1。
反应式1 上述的化学式1中的R2与R3，是基于反应式1中的胺类，其分别从以下的化学式11中选择。
化学式11-(CH2)n-NH2-O(CH2)n-NH2 (在此，m与n分别为0到10其中之一。)此外，上述的化学式1中的R4与R5，是基于反应式1中的羧酸，其分别从以下的化学式12中选择。
化学式12
(在此，m与n分别为0到10其中之一。)此外，在化学式1中的聚合物的苯环，不只可具有上述的对位(para-)结构，还可为邻位(ortho-)或间位(meta-)结构，或邻位、间位与对位的一混合结构。
根据本发明的第一实施例，上述的化学式1中所描述的聚醯胺聚合物，具有至少一光活性基。其中的一光活性基可经由光降解，另一基可经由炸薯条重组反应，而其它基可经由光双体化、光异构化或光交叉相连用以加强、改变或保存所产生的配向的目的。
根据本实施例，一包括化学式1所示的聚合物的液晶配向剂，可以被用于制造含有该聚合物的一液晶配向层，是通过在一基底上涂布聚合物，然后在其上照射紫外线。特别是，用于光诱导液晶配向的聚合物，可以改变液晶之一初期倾斜角，其中系根据所照射的紫外线的一初期倾斜角所排列。该聚合物亦可使得液晶的初期倾斜角为0°，是通过改变化学结构或控制一紫外线的照射角度。
因此，用于光诱导液晶配向且使用该聚合物制造的液晶显示器，可以被应用到不同的模式，例如说超扭转向列型(Super TwistedNematic，“STN”)、扭转向列型(Twisted Nematic，“TN”)、横向电场切换型(In Plane Switching，“IPS”)、垂直配向型(Vertical Alignment，“VA”)以及垂直配向扭转向列型(Vertical Alignment Twisted Nematic，“VATN”)等。
此外，通过该液晶配向层而具有液晶配向的一液晶元件，可以被用于各种用途，例如说补偿器或光学配件以及液晶显示器。
以下，一第一实施例，用于光诱导液晶配向且使用该聚合物，以制造一液晶配向层的一方法，将会被详细地叙述。
第一工艺本实施例中，具有该聚合物一液晶配向剂1～20wt％(weightpercentage)，具有以下的化学式1，被溶解于一有机溶剂中以具有1～100cps的黏度(viscosity)，然后该配向剂被涂布于一基底上，以一厚度为10～500nm的范围，以形成一配向层。
其有机溶剂，是从氯苯、N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone，“NMP”)、N-乙基-四氢咯酮(N-ethyl-pyrrolidone，“NEP”)、N，N-dimethyl-imidazolidone(DMI)、N，N-dipropyle-imidazolidone(DPI)、二甲基甲醯胺(dimethyl formamide，“DMF”)、二甲基乙醯胺(dimethyl acetamide，“DMAC”)、二甲基氧化硫(dimethyl sulfoxide，“DMSO”)、环戊酮(cyclopentanone)、环己酮(cyclohexanone)、二氯乙烷(dichloro ethane)、butyl-cellusolve、γ-butyroactone以及四氢夫喃，或以上的混合物中选择。
溶解于有机溶剂的液晶配向剂，被涂布于一基底，例如说一氧化铟锡(indium tin oxide，″ITN″)玻璃基底，以一预定厚度范围10～500nm中以形成一膜层。此时，该涂布工艺可以使用任一传统方法执行，例如说旋转涂布(spin coating)与滚印法(roll printing)等。
第二工艺照射紫外线在配向层的表面，其涂布了在第一工艺中所获得之液晶配向剂，以制造含有该聚合物的一液晶配向层。此时，为了制造液晶配向层，使用一极化器线性极化的紫外线，或不使用一极化器的非极化紫外线，是被倾斜地或垂直地照射。
以下，通过使用更具体的实施例，第一实施例将被更详细的叙述。以下的实施例是用作为例举本发明具体的实施模式，而不应该被解释为限制或限定本发明的范围。
实施例1-1一种用于光诱导液晶配向的聚醯胺聚合物，具有一桂皮酸类(cinnamate)色基(1)三氮苯环的转化27.1g的4(2-四氢皮南甲氧基)溴苯(4(2-tetrahydropyranylmethoxy)bromobenzene)在充氮气的三颈烧瓶中，被溶解于250ml的无水四氢夫喃(anhydrous THF)，然后加入3g的镁，并搅拌了24小时。该溶液在充氮气的三颈烧瓶中，在-20℃下反应了12小时，并同时缓缓加入18.4g的三聚氯氰(cyanuric chloride)到200ml的无水四氢夫喃。
在反应后，该反应溶液在室温下被减压，用以移除四氢夫喃，然后被溶解于乙酸乙酯。在将该溶液与基本溶液混合，以及充分地搅拌以萃取出不纯物后，水溶液相的部分，被与该溶液分离与移除，然后该溶液在室温下被减压，用以移除乙酸乙酯。
在溶剂移除后，剩余的固态物质，在正己烷中被再结晶，以获得2-(4-(2-四氢皮南甲氧基)苯基)-4，6-二氯-1，3，5-三氮苯环(2-(4-(2-tetrahydropyranylmethoxy)phenyl)-4，6-dichloro-1，3，5-triazine)。
(2)一氢氧基官能基到一三氮苯环的导入在加入由实施例1-1的(1)中，所获得的物质34.0g到一圆底烧瓶内后，以四氢夫喃300ml将其溶解，加入0.3g的吡啶-对甲苯-磺酸盐(pyridinum-paratoluene-sulfonate)到烧瓶中，并且50ml的乙醇在24小时内被加入该烧瓶以进行反应。
在反应后，通过减压蒸馏，该溶剂被移除，然后，剩余的固体再次溶解于二氯甲烷(methylene chloride)中，然后在一分液漏斗中以蒸馏水冲洗两次，以萃取出不纯物。氯化钙被放入二氯甲烷溶液中以移除水，然后透过减压蒸馏，溶剂再次被移除。该固态物质，在二氯甲烷与正己烷中的混合溶剂中被再结晶，以获得2-(4-羟基苯)-4，6-二氯-1，3，5-三氮苯环(2-(4-hydroxyphenyl)-4，6-dichloro-1，3，5-triazine)。
(3)具有桂皮酸类支链的一三氮苯环的合成加入在实施例1-1的(2)中所获得的三氮苯环衍生物25.6g，到一充氮气的圆底烧瓶中，然后通过加入200ml的无水四氢夫喃将其溶解。之后加入15.2g的三乙基胺(triethylamine)到该溶液中，然后将溶液的温度降到-5℃，该溶液被充分地搅拌与反应了12小时，是通过缓缓加入一桂皮醯氯(cinnamoyl chloride)溶液，此桂皮醯氯溶液系由加入100ml的无水四氢夫喃以稀释25g的桂皮醯氯所获得。
在反应后，该反应溶液被减压蒸馏以移除四氢夫喃，然后，该溶液被溶解于二氯甲烷，通过一硅胶充填的滤网，然后减压蒸馏以移除溶剂。
最后，在二氯甲烷与正己烷1∶1的混合液中，其再结晶后，该溶液被减压蒸馏。所获得的固态物质在真空下被烘干以获得具有一桂皮酸类支链的一三氮苯环。
(4)具有二胺(diamine)官能基的一三氮苯环单体的合成在实施例1-1的方法(3)中，所获得的三氮苯环衍生物38.6g，被加入到一圆底烧瓶中，并被溶解于400ml的氯仿中。32.8g的4-胺基酚(4-aminophenol)与12g的氢氧化钠，被溶解于300ml的蒸馏水中，其中已溶解有3g的溴化十六烷基三甲基铵(cetyltrimethylammoniumbromide，“CTMAB”)，然后该些反应物，与上述的三氮苯环衍生物混合液混合，并且充分地搅拌与反应了24小时。在反应后，有机溶液相的部分被分离，然后该反应溶液被倒至一分液漏斗，以蒸馏水冲洗三次，以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷等的有机溶剂，然后在二氯甲烷与正己烷混合溶剂中被再结晶。
该沉淀结晶物被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得一三氮苯环单体。
(5)用于光诱导液晶配向，且具有一桂皮酸类官能基的聚醯胺聚合物的聚合反应在实施例1-1的(4)中所获得的三氮苯环单体53.156g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，并被溶解于400ml的无水四氢夫喃中，然后20.238g的三乙基胺(triethylamine)被加到该溶液中。20.3g的对苯二甲氯(terephthaloyl chloride)被溶解于100ml的无水四氢夫喃，然后通过缓缓地将其滴入，溶有三氮苯环单体与三乙基胺的上述的溶液中，该溶液被充分地搅拌与反应了12小时。
在反应后，该反应溶液被缓慢地加入甲醇，用以在真空下沉淀、过滤与干燥一沉淀物。用以再溶解以上所获得的沉淀物在四氢夫喃，然后在甲醇中将其沈淀的工艺被重复两次，然后其在真空下被烘干，以获得所合成的聚醯胺聚合物是用于液晶配向，且具有使用三氮苯环的一桂皮酸类(cinnamate)光诱导官能基。
(6)一液晶显示器光格的制造所获得的光配向剂，被溶解于N-甲基-四氢咯酮(NMP)与乙二醇丁醚(butyl cellusolve)的一混合溶液，以获得一密度为8wt％的溶液，然后透过一孔径为0.1um的一过滤薄膜，以去除不纯物粒子。该溶液以大约300nm之厚度被印刷在一玻璃基底上，该玻璃基底系已涂布有，用于涂布光配向剂目的的透明电极，然后该玻璃基底被加热到约200℃下约1小时以移除溶剂。然后，复合光反应等，例如桂皮酸类(cinnamate)基的光聚合反应、或聚合物支链的光降解反应等，在该玻璃基底上被诱发，是通过照射500W水银灯的紫外线到该玻璃基底，以每次2秒到10分钟，在一倾斜角20°的条件完成，以藉此制造一含有聚合物的液晶配向层。具有一大小为4～5μm的垫片，被喷撒在两玻璃基底上，然后该二玻璃基底，使用环氧(epoxy)接着剂被接着起来，以具有一光格间距(gap)约4～5μm。该光格经历一硬化工艺，在130℃下1小时，以硬化该环氧接着剂，因此，二玻璃基底被牢固地接合一光格中的一光格中被制造出来。液晶被注入到该所制造的光格，并且该光格经历了一次热处理工艺，系在100～130℃下加热了1小时，然后降温到室温下。因此，最后可获得一液晶显示器光格。
实施例1-2一种用于光诱导液晶配向，且具有一基苯乙烯酮化合物(chalcone)色基的聚醯胺聚合物(1)基苯乙烯酮化合物官能基的合成10g的甲氧基苯乙烯酮化合物(chalcone)与2.05g的氰化钠(sodium cyanide)，被溶解到100ml的二甲基氧化硫(dimethyl sulfoxide，“DMSO”)中，并反应了24小时。在反应后，该反应溶液被与三氯甲烷混合，并与蒸馏水一起搅拌，以萃取出不纯物。在移除溶液相(solution phase)之部分后，该溶液在室温被减压以去除三氯甲烷。在将残余固相部分(solid phase)在甲醇中再结晶后，该溶液在真空下被烘干，因此，获得用于光反应之4-氢氧基苯乙烯酮化合物。
(2)一氢氧基官能基到一三氮苯环的导入在实施例1-2的(1)的方法中，合成的4-氢氧基苯乙烯酮化合物23.8g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，然后被溶解于240ml的无水四氢夫喃。2.4g的氢化钠(sodium hydride，NaH)被加到该溶液中，并在室温下反应了6小时。该溶液在-5℃下反应了24小时，并通过充分搅拌并缓慢滴入一溶液，其溶液系通过加入18.4g的三聚氯氰到一圆底烧瓶，然后将其溶解于200ml的无水四氢夫喃中所获得，如同在实施例1-1的(1)中所提到的一样。在反应后，四氢夫喃通过减压蒸馏被移除，然后剩余的固体再次被溶解于三氯甲烷中。该溶液以蒸馏水在一分液漏斗中，被冲洗三次以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷，然后以二氯甲烷与正已烷之混合溶剂再结晶。该被再结晶的物质被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得三氮苯环衍生物，其具有基苯乙烯酮化合物(chalcone)官能基。
(3)具有二胺官能基的一三氮苯环单体的合成在实施例1-2的方法(2)中，所获得的具有一基苯乙烯酮化合物(chalcone)官能基，其三氮苯环衍生物38.6g，被加入到一圆底烧瓶中，并被溶解于300ml的三氯甲烷中。32.8g的4-胺基酚(4-aminophenol)与12g的氢氧化钠，被溶解于300ml的蒸馏水中，其中已溶解有3g的溴化十六烷基三甲基铵(cetyltrimethylammonium bromide，“CTMAB”)，然后该些反应物，与上述的三氮苯环衍生物溶液混合，并且充分地反应了24小时。在反应后，有机溶液相的部分被分离，然后该反应溶液被倒至一分液漏斗，并以蒸馏水冲洗三次，以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该无水溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷等之有机溶剂，然后在二氯甲烷与正己烷混合溶剂中被再结晶。该沉淀结晶物被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得一三氮苯环单体。
(4)用于光诱导液晶配向，且具有一基苯乙烯酮化合物色基聚合反应的聚醯胺聚合物在实施例1-2的(3)的方法中，所获得的三氮苯环单体53.15g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，并被溶解于400ml的无水四氢夫喃中，然后20.24g的三乙基胺(triethylamine)被加到该溶液中。20.3g的对苯二甲氯(terephthaloyl chloride)被溶解于100ml的无水四氢夫喃，然后通过缓缓地将其滴入，溶有三氮苯环单体与三乙基胺之上述的溶液中，该溶液被充分地搅拌与反应了12小时。在反应后，该反应溶液被缓慢地加入甲醇，用以在真空下沉淀、过滤与干燥一沉淀物。用以再溶解所获得之聚合物在四氢夫喃中，以及在甲醇中沉淀等的工艺被重复两次，然后，其在真空下被烘干，最后获得所合成的聚醯胺聚合物，是用于光诱导液晶配向，且具有使用一三氮苯环的，一基苯乙烯酮化合物官能基。
(5)一液晶显示器光格的制造在实施例1-1的(6)的方法中，一液晶显示器光格，是通过使用，在实施例1-2的(4)的方法中，所获得的用于光诱导液晶配向的聚(醯胺-亚醯胺)共聚物所制造。
实施例1-3一种用于光诱导液晶配向，且具有一香豆素(coumarin)色基的聚醯胺聚合物(1)一香豆素色基的导入16.2g的7-氢氧香豆素与2.4g的氢化钠(sodium hydride，NaH)被加入到一充氮气的圆底烧瓶，然后其被溶解到160ml的无水四氢夫喃中。然后，该溶液被充分搅拌并反应了6小时。此溶液在-5℃下被充分搅拌并反应了24小时，以缓缓将其滴入一溶液中，该溶液系通过加入18.4g的三聚氯氰到一圆底烧瓶，然后将其溶解于200ml的无水四氢夫喃中所获得，如同在实施例1-1的(1)中所提到的一样。在反应后，四氢夫喃通过减压蒸馏被移除，然后剩余的固体再次被溶解于三氯甲烷。该溶液以蒸馏水在一分液漏斗中，被冲洗三次以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷，然后以二氯甲烷与正己烷的混合溶剂再结晶。该再结晶物质被减压蒸馏，然后在真空下被烘干，以获得具有一香豆素官能基的三氮苯环衍生物。
(2)具有二胺(diamine)官能基的一三氮苯环单体的合成在实施例1-3的方法(1)中，所获得的具有一香豆素光诱导官能基的，三氮苯环衍生物31.1g，被加入到一圆底烧瓶中，并被溶解于300ml的三氯甲烷中。32.8g的4-胺基酚(4-aminophenol)与12g的氢氧化钠，被溶解于300ml的蒸馏水中，其中已溶解有3g的溴化十六烷基三甲基铵(cetyltrimethylammonium bromide，“CTMAB”)，然后该些反应物，与上述的三氮苯环衍生物溶液混合，并且充分地反应了24小时。在反应后，有机溶液相的部分被分离，然后该反应溶液被倒至一分液漏斗，并以蒸馏水冲洗三次，以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该无水溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷等的有机溶剂，然后在二氯甲烷与正己烷混合溶剂中被再结晶。该沉淀结晶物被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得一三氮苯环单体。
(3)聚醯胺(polyamide)聚合物的聚合反应，是用于光诱导液晶配向，且具有一香豆素色基在实施例1-3的(2)的方法中所获得的三氮苯环单体45.54g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，并被溶解于400ml的无水四氢夫喃中，然后20.24g的三乙基胺(triethylamine)被加到该溶液中。20.3g的对苯二甲氯(terephthaloyl chloride)被溶解于100ml的无水四氢夫喃，然后通过缓缓地将其滴入，溶有三氮苯环单体与三乙基胺的上述的溶液中，该溶液被充分地搅拌与反应了12小时。在反应后，该反应溶液被缓慢地加入甲醇，用以在真空下沉淀、过滤与干燥一沉淀物。用以再溶解所获得的聚合物在四氢夫喃中，以及在甲醇中沉淀等的工艺被重复两次，然后，其在真空下被烘干，最后获得所合成的聚醯胺聚合物，是用于光诱导液晶配向，且具有使用三氮苯环的一香豆素官能基。
(4)一液晶显示器光格的制造在实施例1-1的(6)的方法中，一液晶显示器光格，是通过使用，在实施例1-3的(3)的方法中，所获得的用于光诱导液晶配向的聚醯胺(polyamide)聚合物所制造。
实验例液晶显示器光格特性的测量实施例1-1到1-3中的方法所制造的，液晶显示器光格，其电-光学特性、热稳定性、光学稳定性、残余直流电(residual DC)以及电位维持比(VHR)等特性皆被测量，其结果被列在在表1、2、3与4中。
测试1初期倾斜角随热处理的改变如下表1所示，该些实施例中，用于光诱导液晶配向的聚合物，其中特别是聚醯胺(polyamide)聚合物，皆具有热稳定性、光学透明度以及极佳的涂布能力，连同优越的力学特性，以上皆是传统上使用聚醯亚胺(polyimide)的聚合物的基本特性。因此，根据该实施例，通过使用用于液晶配向的聚合物，在制造一光配向液晶光格时，一多象限液晶配向，可以通过简单的工艺获得。此外，通过显著地配向特性的改良，例如说，即使在需要高温的密封烘烤后，液晶的初期倾斜角仍然维持住，该光格可以被应用到，需要高画质与广视角的液晶显示器。
表1

附注1、该初期倾斜角，为使用一晶体角度旋转法所测量。
附注2、该热处理，是在150℃下加热3分钟，其为一密封烘烤的温度。
测试2热稳定性液晶光格的热稳定性，是以如下的方法测量。在测量液晶光格的一起始初期倾斜角后，初期倾斜角随时间的改变在室温下，通过150℃下，热-熟化(thermal-aging)该液晶光格，而被测量。在配向的热稳定性不稳时，初期倾斜角会随时间改变，而当其稳定时，初期倾斜角几乎不改变。测试结果被记录在以下的表2中。从表2中可以知道，根据该实施例，该光配向剂具有极佳的热稳定性，以稳定地维持液晶的配向与初期倾斜角，即使在长时间的热-熟化后亦能维持，因此可满足液晶显示器的基本特性。
表2

测试3光学稳定性根据该实施例1-1、1-2与1-3所制造的液晶光格，其光学稳定性被测量。对于光学稳定性的测量，在紫外线与可见光范围内的一光，被照射到一光格的配向表面，然后对于所照射表面与未照射表面，配向特性的改变，被一观测者使用一极化器所检测。测量结果被列示在以下的表3中。在光格具有不充足的光学稳定性的情形下，照射到一液晶光格的光，在所照射的表面上，会引发其液晶配向特性的一改变。因此，所照射的表面的配向特性，被显著地改变或破坏了，而不同于未照射的表面，如此其液晶配向被非限定地调和了。因此，此种显示出配向特性改变的一光格，不能被用作一显示器装置。
表3

测试4残余直流电(residual DC)与电位维持比(voltage holderratio，“VHR”)一范围在-10V到10V的直流(DC)电压，被加到液晶光格的两端，并且其静电电容被测量。该残余直流电系由该静电电容的磁滞值大小所获得。该液晶光格为一扭转向列型(TN)结构典型，具有4～6μm的厚度，是根据上述的实施例1-1到1-3中，详细说明的制造方法所制备。所制备的液晶光格电极，被连接到一液晶显示器测量计(例如型号为Fluke 6306的测量计)，并且通过改变直流电位从0V到10V，0V与-10V等，其静电电容在1kHz的改变亦被纪录。随着上述电位，静电电容改变的磁滞现象(hysteresis)被获得，并用作为测量一残余直流电。为了获得电压维持比，具有间隔为64μs，大小为±1V，60Hz周期的脉冲被施加，然后与起始施加电压维持一定的比率被测量。其结果如下表4所示。由表4中可知，测量结果显示出在20℃下，残余直流电皆很小，均在10～13mV的范围内，并且电压维持比皆很高，均在98～99％的范围内。对前述三种光格，以上结果表示，根据实施例1-1到1-3中的光配向剂，皆满足用于一液晶显示器装置的基本特性。
表4

第二实施例在第二实施例中，聚合物的一化学通式，是如下化学式13所示。
化学式13

(m+n＝1，0≤m≤1，以及0≤n≤1)在化学式13中，R1与第一实施例中的R1相同。
然而，在化学式13中，连结R2与R3或R4与R5的键结，是通过醯亚胺(imide)键结所形成，通过胺(amine)与羧酸二酸酐(carboxylicacid dianhydride)的反应所获得，一般而言，其可表示为以下的反应式2。
反应式2 上述的化学式13中的R2与R3，是基于反应式2中的胺(amine)，其是从以下的化学式14中选择。
化学式14-(CH2)n-NH2-O(CH2)n-NH2 (在此，m与n分别为0到10其中之一。)此外，在上述的化学式13中，R4与R5分别是从以下的化学式15中，基于反应式2的羧酸二酸酐的选择。
化学式15
此外，在化学式13中的聚合物的苯环，不只可具有上述的对位结构，还可为邻位或间位结构，或邻位、间位与对位的一混合结构。
与第一实施例类似，根据本发明的本实施例，上述的化学式13中所描述的聚醯亚胺聚合物，具有至少一光活性基。其中的一光活性基可经由光降解，另一基可经由炸薯条重组反应，而其它基可经由光双体化、光异构化或光交叉相连用以加强、改变或保存所产生的配向的目的。
在本实施例中，包含化学式13所表示的聚合物，用于光诱导液晶的配向剂，对于第一实施例，实质上具有相同特性与应用。
此外，根据本实施例，用于光诱导液晶配向，通过使用聚醯亚胺(polyimide)聚合物，用以制造一液晶配向层的方法，实质上，与根据第一实施例中，用于光诱导液晶配向，通过使用聚醯胺(polyamide)聚合物，用以制造一液晶配向层的方法相同。
以下，通过使用更具体的实施例，第二实施例将被更详细的叙述。以下的实施例是用作为例举本发明具体的实施模式，而不应该被解释为限制或限定本发明的范围。
实施例2-1一种用于光诱导液晶配向，且具有一桂皮酸类色基的聚醯亚胺聚合物。
(1)三氮苯环的转化27.1g的4(2-四氢皮南甲氧基)溴苯(4(2-tetrahydropyranylmethoxy)bromobenzene)在充氮气的三颈烧瓶中，被溶解于250ml的无水四氢夫喃(anhydrous THF)，然后加入3g的镁，并搅拌了24小时。该溶液在充氮气的三颈烧瓶中，在-20℃下反应了12小时，并同时缓缓加入18.4g的三聚氯氰到200ml的无水四氢夫喃。
在反应后，该反应溶液在室温下被减压，用以移除四氢夫喃，然后被溶解于乙酸乙酯。在将该溶液与基本溶液混合，以及充分地搅拌以萃取出不纯物后，水溶液相的部分，被与该溶液分离与移除，然后该溶液在室温下被减压，用以移除乙酸乙酯。
在溶剂移除后，剩余的固态物质，在正己烷中被再结晶，以获得2-(4-(2-四氢皮南甲氧基)苯基)-4，6-二氯-1，3，5-三氮苯环(2-(4-(2-tetrahydropyranylmethoxy)phenyl)-4，6-dichloro-1，3，5-triazine)。
(2)一氢氧基官能基到一三氮苯环之导入在加入由实施例2-1的(1)中，所获得的物质34.0g到一圆底烧瓶内后，以四氢夫喃300ml将其溶解，加入0.3g的吡啶-对甲苯-磺酸盐(pyridinum-paratoluene-sulfonate)到烧瓶中，并且50ml的乙醇在24小时内被加入该烧瓶以进行反应。
在反应后，通过减压蒸馏，该溶剂被移除，然后，剩余的固体再次溶解于二氯甲烷(methylene chloride)中，然后在一分液漏斗中以蒸馏水冲洗两次，以萃取出不纯物。氯化钙被放入二氯甲烷溶液中以移除水，然后透过减压蒸馏，溶剂再次被移除。该固态物质，在二氯甲烷与正己烷中的混合溶剂中被再结晶，以获得2-(4-羟基苯)-4，6-二氯-1，3，5-三氮苯环(2-(4-hydroxyphenyl)-4，6-dichloro-1，3，5-triazine)。
(3)具有桂皮酸类色基的一三氮苯环的合成加入在实施例2-1的(2)中所获得的三氮苯环衍生物25.6g，到一充氮气的圆底烧瓶中，然后通过加入200ml的无水四氢夫喃将其溶解。之后加入15.2g的三乙基胺(triethylamine)到该溶液中，然后将溶液之温度降到-5℃，该溶液被充分地搅拌与反应了12小时，是通过缓缓加入一桂皮醯氯(cinnamoyl chloride)溶液，此桂皮醯氯溶液系由加入100ml的无水四氢夫喃以稀释25g的桂皮醯氯所获得。
在反应后，该反应溶液被减压蒸馏以移除四氢夫喃，然后，该溶液被溶解于二氯甲烷，通过一硅胶充填的滤网，然后减压蒸馏以移除溶剂。
最后，在二氯甲烷与正己烷1∶1的混合液中，其再结晶后，该溶液被减压蒸馏。所获得的固态物质在真空下被烘干以获得一三氮苯环衍生物，具有一桂皮酸类(cinnamate)色基。
(4)具有二胺(diamine)官能基的一三氮苯环单体的合成在实施例2-1的方法(3)中，所获得的三氮苯环衍生物38.6g，被加入到一圆底烧瓶中，并被溶解于400ml的三氯甲烷中。32.8g的4-胺基酚(4-aminophenol)与12g的氢氧化钠，被溶解于300ml的蒸馏水中，其中已溶解有3g的溴化十六烷基三甲基铵(cetyltrimethylammonium bromide，“CTMAB”)，然后该些反应物，与上述的三氮苯环衍生物溶液混合，并且充分地反应了24小时。在反应后，有机溶液相的部分被分离，然后该反应溶液被倒至一分液漏斗，并以蒸馏水冲洗三次，以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷等的有机溶剂，然后在二氯甲烷与正己烷混合溶剂中被再结晶。该沉淀结晶物被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得一三氮苯环单体。
(5)用于光诱导液晶配向，且具有一桂皮酸类官能基的聚醯亚胺(polyimide)聚合物的聚合反应在实施例2-1的(4)中所获得的三氮苯环单体53.156g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，并被溶解于400ml的N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)。21.8g的1，2，4，5-苯基四羧酸二酸酐(1，2，4，5-benzene tetracarboxylic acid dianhydride)被溶解于100ml的N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)中，然后通过缓缓将其滴入到上述溶有三氮苯环单体的溶液中，该溶液被充分地搅拌并反应了24小时。
在反应后，该反应溶液被缓慢地加入甲醇，用以在真空下沉淀、过滤与干燥一沉淀物。再溶解所获得的聚合物在N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)中，然后在甲醇中沉淀的工艺被重复两次，然后其在真空下被烘干，最后以获得所合成的聚醯胺酸(polyamic acid)，其为一聚醯亚胺(polyimide)聚合物的起始物，用于液晶配向，且具有使用三氮苯环的一桂皮酸类(cinnamate)官能基。
(6)一液晶显示器光格的制造所获得的光配向剂，被溶解于N-甲基-四氢咯酮(NMP)与乙二醇丁醚(butyl cellusolve)的一混合溶液，以获得一密度为8wt％的溶液，然后透过一孔径为0.1um的一过滤薄膜，以去除不纯物粒子。该溶液以大约300nm的厚度被印刷在一玻璃基底上，该玻璃基底已涂布有，用于涂布光配向剂目的透明电极，然后该玻璃基底被加热到约200℃下约1小时以移除溶剂with completing imidization反应。然后，复合光反应等，例如桂皮酸类(cinnamate)基的光聚合反应、或聚合物支链的光降解反应等，在该玻璃基底上被诱发，通过照射500W的紫外线水银灯到该玻璃基底上，以每次2秒到10分钟，并在一角度为20°的条件下，以藉此制造一含有聚合物的液晶配向层。具有一大小为4～5μm的垫片被喷撒在两玻璃基底上，然后该二玻璃基底，使用环氧(epoxy)接着剂被接着起来，以具有一光格间距(gap)约4～5μm。该光格经历一硬化工艺，在130℃下1小时，以硬化该环氧接着剂，因此，二玻璃基底被牢固地接合一光格中的一光格中被制造出来。液晶被注入到该所制造的光格，并且该光格经历了一次热处理工艺，系在100～130℃下加热了1小时，然后降温到室温下。最后获得一液晶显示器光格。
实施例2-2一种用于光诱导液晶配向，且具有一基苯乙烯酮化合物色基的聚醯亚胺聚合物(1)基苯乙烯酮化合物(chalcone)色基的合成10g的甲氧基苯乙烯酮化合物(chalcone)与2.05g的氰化钠(sodium cyanide)，被溶解到100ml的二甲基氧化硫(dimethyl sulfoxide，“DMSO”)中，然后反应了24小时。在反应后，该反应溶液与三氯甲烷混合，并与蒸馏水一起搅拌以萃取出不纯物。在移除溶液相(solution phase)的部分后，该溶液在室温被减压以去除三氯甲烷。其后，在甲醇中，该残余固相物质被再结晶，该溶液在真空下被烘干，而获得用于光反应的4-氢氧基苯乙烯酮化合物。
(2)一基苯乙烯酮化合物到一三氮苯环的导入在实施例2-2的(1)的方法中，合成的4-氢氧基苯乙烯酮化合物23.8g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，然后被溶解于240ml的无水四氢夫喃。2.4g的氢化钠(sodium hydride，NaH)被加到该溶液中，并在室温下反应了6小时。该溶液在-5℃下反应了24小时，并通过充分搅拌并缓慢滴入一溶液，其溶液系通过加入18.4g的三聚氯氰到一圆底烧瓶，然后将其溶解于200ml的无水四氢夫喃中所获得，如同在实施例2-1的(1)中所提到的一样。在反应后，四氢夫喃通过减压蒸馏被移除，然后剩余的固体再次被溶解于三氯甲烷中。该溶液以蒸馏水在一分液漏斗中，被冲洗三次以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷，然后以二氯甲烷与正己烷的混合溶剂再结晶。该被再结晶之物质被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得三氮苯环衍生物，其具有基苯乙烯酮化合物(chalcone)官能基。
(3)具有二胺(diamine)官能基的一三氮苯环单体的合成在实施例2-2的方法(2)中，所获得之，具有一基苯乙烯酮化合物(chalcone)官能基的三氮苯环衍生物38.6g，被加入到一圆底烧瓶中，并被溶解于400ml的三氯甲烷中。此外，32.8g的4-胺基酚(4-aminophenol)与12g的氢氧化钠，被溶解于300ml的蒸馏水中，其中已溶解有3g的溴化十六烷基三甲基铵(cetyltrimethylammoniumbromide，“CTMAB”)，然后该些反应物，与上述的三氮苯环衍生物溶液混合，并且充分地反应了24小时。在反应后，有机溶液相之部分被分离，然后该反应溶液被倒至一分液漏斗，并以蒸馏水冲洗三次，以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该无水溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷等的有机溶剂，然后在二氯甲烷与正己烷混合溶剂中被再结晶。该沉淀结晶物被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得一三氮苯环单体。
(4)用于光诱导液晶配向，且具有一基苯乙烯酮化合物官能基之聚醯亚胺聚合物的聚合反应由实施例2-2的(3)的方法所获得的三氮苯环单体53.15g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，并被溶解于400ml的N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)。21.8g的1，2，4，5-苯基四羧酸二酸酐(1，2，4，5-benzene tetracarboxylic acid dianhydride)被溶解于100ml的N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)，然后通过缓缓将其滴入到上述溶有三氮苯环单体的溶液中，该溶液被充分地搅拌并反应了24小时。在反应后，该反应溶液被缓缓加入甲醇用以在真空下沉淀、过滤与干燥一聚合物。再溶解所获得的聚合物在N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)中，然后在甲醇中沉淀的工艺被重复两次，然后其在真空下被烘干，最后以获得所合成的聚醯胺酸(polyamic acid)此聚醯亚胺(polyimide)聚合物，为一起始物，用于光诱导液晶配向，且具有使用三氮苯环的一基苯乙烯酮化合物(chalcone)官能基。
(5)一液晶显示器光格的制造在实施例2-1的(6)的方法中，一液晶显示器光格，是通过使用，在实施例2-2的(4)的方法中，所获得的用于光诱导液晶配向的聚醯胺(polyamide)聚合物所制造。
实施例2-3一种用于光诱导液晶配向，且具有一香豆素色基的聚醯亚胺聚合物
(1)一香豆素色基的导入16.2g的7-氢氧香豆素与2.4g的氢化钠(sodium hydride，NaH)被加入到一充氮气的圆底烧瓶，然后其被溶解到160ml的无水四氢夫喃中。然后，该溶液被充分搅拌并反应了6小时。此溶液在-5℃下被充分搅拌并反应了24小时，以缓缓将其滴入一溶液，其是通过加入18.4g的三氮苯环到一圆底烧瓶，然后将其溶解于200ml的无水四氢夫喃中所获得，正如实施例2-1的(1)中所制造的相同。在反应后，四氢夫喃通过减压蒸馏被移除，然后剩余的固体再次被溶解于三氯甲烷。该溶液以蒸馏水在一分液漏斗中，被冲洗三次以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷，然后以二氯甲烷与正己烷的混合溶剂再结晶。该再结晶物质被减压蒸馏，然后在真空下被烘干，以获得具有一香豆素官能基的三氮苯环衍生物。
(2)具有二胺(diamine)官能基的一三氮苯环单体的合成在实施例2-3方法(1)中，所获得之，具有一香豆素官能基的三氮苯环衍生物31.1g，被加入到一圆底烧瓶中，并被溶解于300ml的三氯甲烷中。32.8g的4-胺基酚(4-aminophenol)与12g的氢氧化钠，被溶解于400ml的蒸馏水中，其中已溶解有3g的溴化十六烷基三甲基铵(cetyltrimethylammonium bromide，“CTMAB”)，然后该些反应物，与上述的三氮苯环衍生物溶液混合，并且充分地反应了24小时。在反应后，有机溶液相的部分被分离，然后该反应溶液被倒至一分液漏斗，并以蒸馏水冲洗三次，以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷等的有机溶剂，然后在二氯甲烷与正己烷混合液中被再结晶。该沉淀结晶物被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得一三氮苯环单体。
(3)用于光诱导液晶配向，且具有一香豆素官能基的聚醯亚胺聚合物的聚合反应在实施例2-3的(2)的方法中被合成的，三氮苯环单体45.54g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，并被溶解于400ml的N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)。21.8g的1，2，4，5-苯基四羧酸二酸酐(1，2，4，5-benzene tetracarboxylic acid dianhydride)被溶解于100ml的N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)，然后通过缓缓将其滴入到上述溶有三氮苯环单体的溶液中，该溶液被充分地搅拌并反应了24小时。在反应后，该反应溶液被缓缓加入甲醇用以在真空下沉淀、过滤与干燥一聚合物。再溶解所获得的聚合物在N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)中，然后在甲醇中沉淀的工艺被重复两次，然后其在真空下被烘干，最后以获得所合成的聚醯胺酸(polyamic acid)其系一聚醯亚胺(polyimide)聚合物的起始物，用于光诱导液晶配向，且具有使用三氮苯环的一香豆素官能基。
(4)一液晶显示器光格的制造在实施例2-1的(6)的方法中，一液晶显示器光格，是通过使用，在实施例2-3的(3)的方法中，所获得的用于光诱导液晶配向的聚醯胺(polyamide)聚合物所制造。
实验例液晶显示器光格特性的测量实施例2-1到2-3中的方法所制造之，液晶显示器光格，其电-光学特性、热稳定性、光学稳定性、残余直流电(residual DC)以及电位维持比(VHR)等特性皆被测量，其结果被列在在表5、6、7与8中。
测试1初期倾斜角随热处理的改变如下表5所示，该些实施例中，用于光诱导液晶配向的聚合物，皆具有热稳定性、光学透明度以及极佳的涂布能力，以上皆是传统上使用聚醯亚胺(polyimide)的聚合物的基本特性。此外，因为具有该官能基，该聚合物具有一益处，即是配向所需的照光量，在相较于传统聚醯亚胺(polyimide)配向剂下，被降低了。因此，根据该实施例，通过使用用于液晶配向的聚合物，在制造一光配向液晶光格时，一多象限液晶配向，可以通过简单的工艺获得。此外，通过显著地配向特性的改良，例如说，即使在需要高温的密封烘烤后，液晶的初期倾斜角仍然维持住，该光格可以被应用到，需要高画质与广视角的液晶显示器。
表5

附注1、该初期倾斜角，为使用一晶体角度旋转法所测量。
附注2、该热处理，是在150℃下加热3分钟，其为一密封烘烤的温度。
测试2热稳定性液晶光格的热稳定性，是以如下的方法测量。在测量液晶光格的一起始初期倾斜角后，初期倾斜角随时间的改变在室温下，通过在200℃下，热-熟化(thermal-aging)该液晶光格，而被测量。在配向的热稳定性不稳时，初期倾斜角会随时间改变，而当其稳定时，初期倾斜角几乎不改变。测试结果被记录在以下的表6中。从表6中可以知道，根据该实施例，该光配向剂具有极佳的热稳定性，以稳定地维持液晶的配向与初期倾斜角，即使在长时间的热-熟化后亦能维持，因此可满足液晶显示器的基本特性。
表6

测试3光学稳定性根据该实施例2-1、2-2与2-3所制造的液晶光格，其光学稳定性被测量。对于光学稳定性的测量，在紫外线与可见光范围内的一光，被照射到一光格的配向表面，然后对于所照射表面与未照射表面，配向特性的改变，被一观测者使用一极化器所检测。测量结果被列示在以下的表7中。在光格具有不充足的光学稳定性之情形下，照射到一液晶光格的光，在所照射的表面上，会引发其液晶配向特性的一改变。因此，所照射的表面的配向特性，被显著地改变或破坏了，而不同于未照射的表面，如此其液晶配向被非限定地调和了。因此，此种显示出配向特性改变的一光格，不能被用作一显示器装置。
表7

测试4残余直流电(residual DC)与电位维持比(voltage holderratio，“VHR”)一范围在-10V到10V的直流(DC)电压，被加到液晶光格的两端，并且其静电电容被测量。该残余直流电系由该静电电容的磁滞值大小所获得。该液晶光格为一扭转向列型(TN)结构典型，具有4～6μm的厚度，是根据上述的实施例2-1到2-3中，详细说明的制造方法所制备。所制备的液晶光格电极，被连接到一液晶显示器测量计(例如型号为Fluke 6306的测量计)，并且通过改变直流电位从0V到10V，0V与-10V等，其静电电容在1kHz的改变亦被纪录。随着上述电位，静电电容改变的磁滞现象(hysteresis)被获得，并用作为测量一残余直流电。为了获得电压维持比，具有间隔为64μs，大小为±1V，60Hz周期的脉冲被施加，然后与起始施加电压维持一定的比率被测量。其结果如下表8所示。由表8中可知，测量结果显示出在20℃下，残余直流电皆很小，均在10～13mV的范围内，并且电压维持比皆很高，均在98～99％之范围内。对前述三种光格，以上结果表示，根据实施例2-1到2-3中的光配向剂，皆满足用于一液晶显示器装置的基本特性。
表8

第三实施例在第三实施例中，该聚合物的一化学通式，是如下化学式16所示。
化学式16 (m+n＝1，0≤m≤1，以及0≤n≤1)在化学式16中，R1与第一实施例以及第二实施例中的R1相同。
在化学式16中，连结R2、R3与R4的键结，是通过醯胺(amide)键结所形成，是通过胺(amine)与羧酸(carboxyl acid)的反应所获得，一般而言，其可表示为以下的反应式1。
反应式1 在化学式16中，连结R2、R3与R5的键结，是通过醯亚胺(imide)键结所形成，是通过胺(amine)与羧酸二酸酐(carboxylic aciddianhydride)的反应所获得，一般而言，其可表示为以下的反应式2。
反应式2
因此，化学式16的醯亚胺与醯胺的键结，是通过胺与任何羧酸与羧酸二酸酐之间的反应所获得，其可分别表示为反应式1与2。
上述的化学式16中的R2与R3，是基于反应式1与2的胺，并且从以下的化学式14中选择其一。
在上述的化学式16中，R4是基于反应式1中的羧酸，以及从化学式12中选择其一。
在上述的化学式16中，R5是基于反应式2中的羧酸二酸酐，以及从化学式15中选择其一。
此外，在化学式16中的聚合物的苯环，不只可具有上述的对位结构，还可为邻位或间位结构，或邻位、间位与对位的一混合结构。
与第一与第二实施例类似，根据本发明的本实施例，上述的化学式16中所描述的聚(醯胺-亚醯胺)共聚物，具有至少一光活性基。其中的一光活性基可经由光降解，另一基可经由炸薯条重组反应，而其它基可经由光双体化、光异构化或光交叉相连用以加强、改变或保存所产生的配向的目的。
此外，该聚(醯胺-亚醯胺)共聚物，当聚醯胺配向剂与聚醯亚胺配向剂被一起使用时，可以被用作为一调和剂，用以压制聚醯胺与聚醯亚胺相的分离。
在本实施例中，包含化学式16所表示的聚合物，用于光诱导液晶的配向剂，对于第一实施例，实质上具有相同特性与应用。
此外，根据本实施例，用于光诱导液晶配向，通过使用聚(醯胺-亚醯胺)共聚物，用以制造一液晶配向层的方法，实质上，与根据第一实施例中，用于光诱导液晶配向，通过使用聚醯胺(polyamide)聚合物，用以制造一液晶配向层，以及根据第二实施例中，用于光诱导液晶配向，通过使用聚醯亚胺(polyimide)聚合物，用以制造一液晶配向层，之方法相同。
以下，通过使用更具体的实施例，第三实施例将被更详细的叙述。以下的实施例是用作为例举本发明具体的实施模式，而不应该被解释为限制或限定本发明的范围。
实施例3-1一种用于光诱导液晶配向，且具有一桂皮酸类色基的聚(醯胺-亚醯胺)聚合物(1)三氮苯环的转化27.1g的4(2-四氢皮南甲氧基)溴苯(4(2-tetrahydropyranylmethoxy)bromobenzene)在充氮气的三颈烧瓶中，被溶解于250ml的无水四氢夫喃(anhydrous THF)，然后加入3g的镁，并搅拌反应了24小时。该溶液在充氮气的三颈烧瓶中，在-20℃下反应了12小时，并同时缓缓加入18.4g的三聚氯氰到200ml的无水四氢夫喃。
在反应后，该反应溶液在室温下被减压，用以移除四氢夫喃，然后被溶解于乙酸乙酯。在将该溶液与基本溶液混合，以及充分地搅拌以萃取出不纯物后，水溶液相的部分，被与该溶液分离与移除，然后该溶液在室温下被减压，用以移除乙酸乙酯。
在溶剂移除后，剩余的固态物质，在正己烷中被再结晶，以获得2-(4-(2-四氢皮南甲氧基)苯基)-4，6-二氯-1，3，5-三氮苯环(2-(4-(2-tetrahydropyranylmethoxy)phenyl)-4，6-dichloro-1，3，5-triazine)。
(2)一氢氧基官能基到一三氮苯环的导入在加入由实施例3-1的(1)中，所获得的物质34.0g到一圆底烧瓶内后，以四氢夫喃300ml将其溶解，加入0.3g的吡啶-对甲苯-磺酸盐(pyridinum-paratoluene-sulfonate)到烧瓶中，并且50ml的乙醇在24小时内被加入该烧瓶以进行反应。
在反应后，通过减压蒸馏，该溶剂被移除，然后，剩余的固体再次溶解于二氯甲烷(methylene chloride)中，然后在一分液漏斗中以蒸馏水冲洗两次，以萃取出不纯物。氯化钙被放入二氯甲烷溶液中以移除水，然后透过减压蒸馏，溶剂再次被移除。该固态物质，在二氯甲烷与正己烷中的混合溶剂中被再结晶，以获得2-(4-羟基苯)-4，6-二氯-1，3，5-三氮苯环(2-(4-hydroxyphenyl)-4，6-dichloro-1，3，5-triazine)。
(3)具有桂皮酸类色基的一三氮苯环的合成加入在实施例3-1的(2)中所获得的三氮苯环衍生物25.6g，到一充氮气的圆底烧瓶中，然后通过加入200ml的无水四氢夫喃将其溶解。之后加入15.2g的三乙基胺(triethylamine)到该溶液中，然后将溶液之温度降到-5℃，该溶液被充分地搅拌与反应了12小时，是通过缓缓加入一桂皮醯氯(cinnamoyl chloride)溶液，此桂皮醯氯溶液是由加入100ml的无水四氢夫喃以稀释25g的桂皮醯氯所获得。
在反应后，该反应溶液被减压蒸馏以移除四氢夫喃，然后，该溶液被溶解于二氯甲烷，通过一硅胶充填的滤网，然后减压蒸馏以移除溶剂。
最后，在二氯甲烷与正己烷1∶1的混合液中，之再结晶后，该溶液被减压蒸馏。所获得的固态物质在真空下被烘干以获得一三氮苯环衍生物，具有一桂皮酸类色基。
(4)具有二胺官能基的一三氮苯环单体的合成在实施例3-1的方法(3)中，所获得的三氮苯环衍生物38.6g，被加入到一圆底烧瓶中，并被溶解于400ml的三氯甲烷中。32.8g的4-胺基酚(4-aminophenol)与12g的氢氧化钠，被溶解于300ml的蒸馏水中，其中已溶解有3g的溴化十六烷基三甲基铵(cetyltrimethylammonium bromide，“CTMAB”)，然后该些反应物，与上述的三氮苯环衍生物溶液混合，并且充分地反应了24小时。在反应后，有机溶液相的部分被分离，然后该反应溶液被倒至一分液漏斗，并以蒸馏水冲洗三次，以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该无水溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷等的有机溶剂，然后在二氯甲烷与正己烷混合溶剂中被再结晶。该沉淀结晶物被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得一三氮苯环单体。
(5)用于光诱导液晶配向，且具有一桂皮酸类官能基的聚(醯胺-亚醯胺)聚合物的聚合反应在实施例3-1的(4)中所获得的三氮苯环单体53.156g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，并被溶解于400ml四氢夫喃中。10.12g的三乙胺(triethylamine)被加到该溶液中。
在溶解10.15g的对苯二甲氯(terephthaloyl chloride)，在100ml的无水四氢夫喃中后，该溶液被缓慢搅拌并反应了6小时，并缓缓将其滴入到一溶液中，其中溶有上述的三氮苯环单体与三乙基胺(triethylamine)。该溶液又再反应了6小时并缓缓滴入一溶液，其中10.9g的1，2，4，5-苯基四羧酸二酸酐(1，2，4，5-benzenetetracarboxylic aciddianhydride)被溶解于100ml的N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)，到上述的溶液中。
在反应后，该反应溶液被缓缓加入甲醇用以在真空下沉淀、过滤与干燥一聚合物。用以再溶解所获得的聚合物在四氢夫喃中，与其后在甲醇中沉淀的工艺，被重复了两次，然后其在真空下被烘干，最后获得所获得的聚(醯胺-亚醯胺)共聚物，是用于光诱导液晶配向，且具有使用三氮苯环的一香豆素官能基。
(6)一液晶显示器光格的制造所获得的光配向剂，被溶解于N-甲基-四氢咯酮(NMP)与乙二醇丁醚(butyl cellusolve)的一混合溶液，以获得一密度为8wt％的溶液，然后透过一孔径为0.1um的一过滤薄膜，以去除不纯物粒子。该溶液以大约300nm的厚度被印刷在一玻璃基底上，该玻璃基底已涂布有，用于涂布光配向剂目的透明电极，然后该玻璃基底被加热到约200℃下约1小时以移除溶剂with completing imidization反应。然后，复合光反应，例如说桂皮酸类(cinnamate)基的光聚合反应，或聚合物支链的光降解(photodegradation)，在该玻璃基底上被诱发，通过照射500W水银灯的紫外线到该玻璃基底上，以每次2秒到10分钟并在一倾斜角20°的条件下，以藉此制造一含有聚合物的液晶配向层。具有一大小为4～5μm的垫片被喷撒在两玻璃基底上，然后该二玻璃基底，使用环氧(epoxy)接着剂被接着起来，以具有一光格间距(gap)约4～5μm。该光格经历一硬化工艺，在130℃下1小时，以硬化该环氧接着剂。因此，二玻璃基底被牢固地接合一光格中的一光格中被制造出来。液晶被注入到该所制造的光格，并且该光格经历了一次热处理工艺，在100～130℃下加热了1小时，然后降温到室温下。然后，最后获得一液晶显示器光格。
实施例3-2一种用于光诱导液晶配向，且具有一基苯乙烯酮化合物(chalcone)色基的聚(醯胺-亚醯胺)聚合物(1)基苯乙烯酮化合物色基的合成10g的甲氧基苯乙烯酮化合物(chalcone)与2.05g的氰化钠(sodium cyanide)，被溶解到100ml的二甲基氧化硫(dimethyl sulfoxide，“DMSO”)中，并反应了24小时。在反应后，该反应溶液被与三氯甲烷混合，并与蒸馏水一起搅拌，以萃取出不纯物。在移除溶液相(solution phase)的部分后，该溶液在室温被减压以去除三氯甲烷。在将残余固相部分(solidphase)在甲醇中再结晶后，该溶液在真空下被烘干，因此，获得用于光反应的4-氢氧基苯乙烯酮化合物的支链。
(2)一基苯乙烯酮化合物(chalcone)到一三氮苯环的导入在实施例3-2的(1)的方法中，合成的4-氢氧基苯乙烯酮化合物23.8g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，然后被溶解于240ml的无水四氢夫喃。2.4g的氢化钠(sodium hydride，NaH)被加到该溶液中，并在室温下反应了6小时。该溶液在-5℃下反应了24小时，并通过充分搅拌并缓慢滴入一溶液，其溶液系通过加入18.4g的三氮苯环到一圆底烧瓶，然后将其溶解于200ml的无水四氢夫喃中所获得，如同在实施例3-1的(1)中所提到的一样。在反应后，四氢夫喃通过减压蒸馏被移除，然后剩余的固体再次被溶解于三氯甲烷中。该溶液以蒸馏水在一分液漏斗中，被冲洗三次以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷，然后以二氯甲烷与正己烷的混合溶剂再结晶。该被再结晶的物质被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得三氮苯环衍生物，其具有基苯乙烯酮化合物(chalcone)官能基。
(3)具有二胺(diamine)官能基的一三氮苯环单体的合成在实施例3-2的方法(2)中，所获得之，具有一基苯乙烯酮化合物(chalcone)官能基的三氮苯环衍生物38.6g，被加入到一圆底烧瓶中，并被溶解于400ml的三氯甲烷中。此外，32.8g的4-胺基酚(4-aminophenol)与12g的氢氧化钠，被溶解于300ml的蒸馏水中，其中已溶解有3g的溴化十六烷基三甲基铵(cetyltrimethylammoniumbromide，“CTMAB”)，然后该些反应物，与上述的三氮苯环衍生物溶液混合，并且充分地反应了24小时。在反应后，有机溶液相的部分被分离，然后该反应溶液被倒至一分液漏斗，并以蒸馏水冲洗三次，以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该无水溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷等的有机溶剂，然后在二氯甲烷与正己烷混合溶剂中被再结晶。该沉淀结晶物被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得一三氮苯环单体。
(4)聚(醯胺-亚醯胺)聚合物的聚合反应，用于光诱导液晶配向，且具有一基苯乙烯酮化合物(chalcone)官能基在实施例3-2的(3)的方法中，所获得的三氮苯环单体53.15g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，并被溶解于400ml的无水四氢夫喃中。10.12g的三乙基胺(triethylamine)被加到该溶液中。10.15g的terephthaloil chloride被溶解于100ml的无水四氢夫喃中，然后通过缓缓地将其滴入，溶有三氮苯环单体与三乙基胺之上述的溶液中，该溶液被充分地搅拌并反应了24小时。并滴入一溶液，其中10.9g的1，2，4，5-苯基四羧酸二酸酐(1，2，4，5-benzenetetra carboxylic aciddianhydride)被溶解于100ml的N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)，上述的溶液再被反应了6小时。在反应后，该反应溶液被缓缓加入甲醇用以在真空下沉淀、过滤与干燥一聚合物。用以再溶解所获得的聚合物在四氢夫喃中，以及在甲醇中沉淀等的工艺被重复两次，然后其在真空下被烘干，最后获得所获得的聚(醯胺-亚醯胺)共聚物用于光诱导液晶配向，且具有使用三氮苯环的一基苯乙烯酮化合物(chalcone)官能基。
(5)一液晶显示器光格的制造在实施例3-1的(6)的方法中，一液晶显示器光格，是通过使用，在实施例3-2的(4)的方法中，所获得的用于光诱导液晶配向的聚醯胺(polyamide)聚合物所制造。
实施例3-3一种聚(醯胺-亚醯胺)聚合物，用于光诱导液晶配向，且具有一香豆素色基(1)一香豆素色基的导入16.2g的7-氢氧香豆素与2.4g的氢化钠(sodium hydride，NaH)被加入到一充氮气的圆底烧瓶，然后其被溶解到160ml的无水四氢夫喃中。然后，该溶液被充分搅拌并反应了6小时。此溶液被充分搅拌并在-5℃下反应了24小时，以缓缓将其滴入一溶液中，其通过加入18.4g的三氮苯环到一圆底烧瓶所获得，然后将其溶解于200ml的无水四氢夫喃中所获得，如实施例3-1的(1)中所叙述过的。在反应后，四氢夫喃通过减压蒸馏被移除，然后剩余的固体再次被溶解于三氯甲烷。该溶液以蒸馏水在一分液漏斗中，被冲洗三次以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷，然后以二氯甲烷与正己烷的混合溶剂再结晶。该再结晶物质被减压蒸馏，然后在真空下被烘干，以获得具有一香豆素官能基的三氮苯环衍生物。
(2)具有二胺(diamine)官能基的一三氮苯环单体的合成在实施例3-3的方法(1)中，所获得之，具有一香豆素官能基的三氮苯环衍生物31.1g，被加入到一圆底烧瓶中，并被溶解于300ml的三氯甲烷中。32.8g的4-胺基酚(4-aminophenol)与12g的氢氧化钠，被溶解于400ml的蒸馏水中，其中已溶解有3g的溴化十六烷基三甲基铵(cetyltrimethylammonium bromide，“CTMAB”)，然后该些反应物，与上述的三氮苯环衍生物溶液混合，并且充分地反应了24小时。在反应后，有机溶液相的部分被分离，然后该反应溶液被倒至一分液漏斗，并以蒸馏水冲洗三次，以萃取出不纯物，然后通过加入氯化钙将水移除。该溶液被减压蒸馏以移除三氯甲烷等的有机溶剂，然后在二氯甲烷与正己烷混合溶剂中被再结晶。该沉淀结晶物被减压蒸馏，然后在真空下被烘干以获得一三氮苯环单体。
(3)聚(醯胺-亚醯胺)聚合物聚合反应，用于光诱导液晶配向，且具有一香豆素官能基在实施例3-3的(2)中的方法所获得的，三氮苯环单体45.54g，被加到一充氮气的圆底烧瓶，并被溶解于400ml的四氢夫喃中。10.12g的三乙基胺(triethylamine)被加到该溶液中。10.15g的对苯二甲氯(terephthaloyl chloride)被溶解于100ml的无水四氢夫喃中，然后通过缓缓地将其滴入，溶有三氮苯环单体与三乙基胺之上述的溶液中，该溶液被缓慢搅拌并反应了6小时。并滴入一溶液，其中10.9g的1，2，4，5-苯基四羧酸二酸酐(1，2，4，5-benzenetetra carboxylic aciddianhydride)被溶解于100ml的N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone)，上述的溶液中再被反应了6小时。在反应后，该反应溶液被缓缓加入甲醇用以在真空下沉淀、过滤与干燥一聚合物。用以再溶解所获得的聚合物在四氢夫喃中，以及在甲醇中沉淀等的工艺被重复两次，然后其在真空下被烘干，最后以获得所合成的聚醯胺酸(polyamic acid)，其为一聚(醯胺-亚醯胺)共聚物的起始物，用于光诱导液晶配向，且具有使用三氮苯环的一香豆素官能基。
(4)一液晶显示器光格的制造在实施例3-1的(6)的方法中，一液晶显示器光格，是通过使用，在实施例3-3的(3)的方法中，所获得的用于光诱导液晶配向的聚(醯胺-亚醯胺)共聚物所制造。
实验例液晶显示器光格特性的测量实施例3-1到3-3中的方法所制造的，液晶显示器光格，其电-光学特性、热稳定性、光学稳定性、残余直流电(residual DC)以及电位维持比(VHR)等特性皆被测量，其结果被列在在表9、10、11与12中。
测试1初期倾斜角随热处理的改变如下表9所示，该些实施例中，用于光诱导液晶配向的聚合物，皆具有热稳定性、光学透明度以及极佳的涂布能力，连同优越的力学特性，该液晶配向剂为聚醯亚胺的共聚物，以上皆是传统上使用聚醯亚胺(polyimide)的聚合物的基本特性。此外，因为具有该光活化官能基，该聚合物具有一益处，即是配向所需的照光量，在相较于传统聚醯亚胺配向剂下，被降低了。因此，根据该实施例，通过使用用于液晶配向的聚合物，在制造一光配向液晶光格时，一多象限液晶配向，可以通过简单的工艺获得。此外，通过显著地配向特性的改良，例如说，即使在需要高温的密封烘烤后，液晶的初期倾斜角仍然维持住，该光格可以被应用到，需要高画质与广视角的液晶显示器。
表9

附注1、该初期倾斜角，为使用一晶体角度旋转法所测量。
附注2、该热处理，是在150℃下加热3分钟，其为一密封烘烤的温度。
测试2热稳定性液晶光格的热稳定性，是以如下的方法测量。在测量液晶光格的一起始初期倾斜角后，初期倾斜角随时间的改变在室温下，通过在200℃下，热-熟化(thermal-aging)该液晶光格，而被测量。在配向的热稳定性不稳时，初期倾斜角会随时间改变，而当其稳定时，初期倾斜角几乎不改变。测试结果被记录在以下的表10中。从表10中可以知道，根据该实施例，该光配向剂具有极佳的热稳定性，以稳定地维持液晶的配向与初期倾斜角，即使在长时间的热-熟化后亦能维持，因此可满足液晶显示器的基本特性。
表10

测试3光学稳定性根据该实施例3-1、3-2与3-3所制造的液晶光格，其光学稳定性被测量。对于光学稳定性的测量，在紫外线与可见光范围内的一光，被照射到一光格的配向表面，然后对于所照射表面与未照射表面，配向特性的改变，被一观测者使用一极化器所检测。测量结果被列示在以下的表11中。在光格具有不充足的光学稳定性的情形下，照射到一液晶光格的光，在所照射的表面上，会引发其液晶配向特性的一改变。因此，所照射的表面的配向特性，被显著地改变或破坏了，而不同于未照射的表面，如此其液晶配向被非限定地调和了。因此，此种显示出配向特性改变的一光格，不能被用作一显示器装置。
表11

测试4残余直流电(residual DC)与电位维持比(voltage holderratio，“VHR”)一范围在-10V到10V的直流(DC)电压，被加到液晶光格的两端，并且其静电电容被测量。该残余直流电系由该静电电容的磁滞值大小所获得。该液晶光格为一扭转向列型(TN)结构典型，具有4～6μm的厚度，是根据上述的实施例3-1到3-3中，详细说明的制造方法所制备。所制备的液晶光格电极，被连接到一液晶显示器测量计(例如型号为Fluke 6306的测量计)，并且通过改变直流电位从0V到10V，0V与-10V等，其静电电容在1kHz的改变亦被纪录。随着上述电位，静电电容改变的磁滞现象(hysteresis)被获得，并用作为测量一残余直流电。为了获得电压维持比，具有间隔为64μs，大小为±1V，60Hz周期的脉冲被施加，然后与起始施加电压维持一定的比率被测量。其结果如下表12所示。由表12中可知，测量结果显示出在20℃下，残余直流电皆很小，均在10～13mV的范围内，并且电压维持比皆很高，均在98～99％的范围内。对前述三种光格，以上结果表示，根据实施例3-1到3-3中的光配向剂，皆满足用于一液晶显示器装置的基本特性。
表12

如上所述，本发明提供聚醯胺(polyamide)、聚醯亚胺(polyimide)与聚(醯胺-亚醯胺)聚合物等，用于用于光聚合反应与光分解之，光诱导液晶配向，在于一光学反应基上，例如说桂皮酸类(cinnamate)、香豆素、calcone、与聚醯亚胺(maleimide)等，通过使用三氮苯环衍生物被导入以作为一主键，以及使用该些聚合物的一配向层，因此，本发明可克服许多问题，例如说不良的热稳定性、不良的配向能力，通过介于一液晶与一配向层之间的弱物理键结力所引发，以及光学稳定性之敏感度，皆是在一光格制造工艺中可能发生的，其使用一碳氢聚合物的传统光配向剂所有的，例如说聚烯烃(polyolefin)作为一主键等之配向剂。此外，根据本发明的该些聚合物，不止可提供光学透明度与化学阻抗，更可提供极佳的力学特性与热阻，其中特别是聚醯胺(polyamide)、聚醯亚胺(polyimide)与聚(醯胺-亚醯胺)聚合物。因此，根据本发明，用于光诱导液晶配向的，使用该聚合物的液晶显示器元件，可实现一高品质的显示器。
权利要求
1.一种液晶配向剂，其特征是，包括具有以下的化学式(I)的三氮苯环基聚合物化学式(I) (在此，m+n＝1，0≤m≤1，以及0≤n≤1)；其中，在化学式(I)中，R1是从以下的化学式2中的(1a)到(4a)中选择其一 其中上述的化学式(1a)中的X，是从以下的化学式中选择其一-((CH2)nO)m- -O((CH2)nO)m- (在此，m与n分别为0到10其中之一)；其中化学式(1a)中的Y，是从以下的化学式中选择其一 在上述的化学式中，数字1、2、3、4、5、6、7、8或9所代表的化学式，是从以下的化学式中选择其一；-A-(CA2)nCA3-O(CA2)nCA3-(O(CA2)m)nCA3-O(CA2)nOCA3-(O(CA2)m)nOCA3 (在此，m与n分别为0到10其中之一，而A与B分别是为H、F、Cl、CN、CF3或CH3其中之一)；在化学式2的(2a)与(3a)中，n为0到10其中之一，而数字1、2、3、4与5分别是从以下的化学式中选择；-A-(CA2)nCA3-O(CA2)nCA3-(O(CA2)m)nCA3-O(CA2)nOCA3-(O(CA2)m)nOCA3 (在此，m与n分别为0到10其中之一，而A与B分别是为H、F、Cl、CN、CF3或CH3其中之一)；其中上述的化学式(4a)中的Y，是从以下的化学式中选择其一 (在此，n为0到10其中之一)；其中上述的化学式(4a)中的数字1与2，分别从以下的化学式中选择-A (在此，A为H、F、CH3、CF3或CN其中之一)；其中，在化学式(I)中，R2与R3分别是从以下的化学式中，基于一胺类(amine)的选择-(CH2)n-NH2-O(CH2)n-NH2 (在此，m与n分别为0到10其中之一)；其中，在上述的化学式(I)中，R4与R5分别是从以下的化学式中，基于一羧酸(carboxylic acid)衍生物或羧酸二酸酐(carboxylic aciddianhydride)的选择 (在此，m与n分别为0到10其中之一)。
2.如权利要求1所述的液晶配向剂，其特征是，在化学式(I)中，连结R2与R3或R4与R5的一键结，是通过胺类与羧酸的反应，所获得的醯胺键结所完成，其可表示为以下的反应式(I)反应式(I) 其中，在上述的化学式(I)中，R2与R3分别是从以下的化学式中，基于反应式(I)中的羧酸的选择 (在此，m与n分别为0到10其中之一)。
3.如权利要求1所述的液晶配向剂，其特征是，在化学式(I)中，连结R2与R3或R4与R5的一键结，是通过胺类与羧酸二酸酐的反应，所获得的醯亚胺键结所完成，其可表示为以下的反应式(II)反应式(II) 其中，在上述的化学式(I)中，R4与R5分别是从以下的化学式中，基于反应式(II)的羧酸二酸酐的选择。
4.如权利要求1所述的液晶配向剂，其特征是，在该化学式(I)中，连结R2，R3与R4的一键结，是通过由胺(amine)与羧酸(carboxylacid)的反应，所获得的该醯胺(amide)键结所形成，其是可表是为该以下的反应式(I)反应式(I) 其中，连结R2、R3与R5的一键结，是通过由胺(amine)与羧酸二酸酐(carboxylic acid dianhydride)的反应，所获得的该醯亚胺(imide)键结所形成，其可表是为以下的反应式(II)反应式(II) 其中化学式(I)中，该醯亚胺键结与该醯胺键结的该键结，是分别通过该反应式(I)与(II)的该反应所获得；其中在上述的化学式(I)中，R4是从以下的化学式中，基于反应式(I)的羧酸的选择 (在此，m与n分别为0到10其中之一)；其中，在上述的化学式(I)中，R5是从以下的化学式中，基于反应式(II)中的羧酸二酸酐的选择。
5.如权利要求1至4中任一所述的液晶配向剂，其特征是，在化学式(I)中的聚合物的苯环，不只可具有上述的对位结构，还可为邻位或间位结构，或邻位、间位与对位的一混合结构。
6.一种液晶配向层，含有一聚合物，其特征是，通过涂布，在权利要求1至4的任一项中所定义之，该光诱导液晶配向剂在一基底上，以形成一配向层并照射紫外线在该基底上所形成。
7.一种液晶元件，通过施加含有一聚合物的一液晶配向层，而赋予方向性，其特征是，该液晶配向层通过涂布，在权利要求1至4的任一项中所定义之，该光诱导液晶配向剂在一基底上，以形成一配向层并照射紫外线在该基底上所形成。
8.如权利要求7所述的液晶元件，其特征是，该液晶元件可用于液晶显示器、补偿器以及光学元件其中之一。
9.如权利要求8所述的液晶元件，其特征是，该液晶显示器，具有一驱动模式，可以从超扭转向列型(Super Twisted Nematic，“STN”)、扭转向列型(Twisted Nematic，“TN”)、横向电场切换型(在Plane Switching，“IPS”)、垂直配向型(Vertical Alignment，“VA”)以及垂直配向扭转向列型(Vertical Alignment Twisted Nematic，“VATN”)其中选择其一。
10.一种方法，用于制造含有聚合物的一液晶配向层，其特征是，该方法包括形成一配向层，通过溶解权利要求1至4的任一项中，所述的该液晶配向剂1～20wt％，到一有机溶剂中以形成黏度(viscosity)为1～100cps，然后涂布该剂在一基底上，在一厚度为10～500nm的范围内；以及照射紫外线在该配向层的一表面，是使用由一极化器线性极化的紫外线，或不使用一极化器的非极化紫外线，以倾斜地或垂直地照射该表面。
11.如权利要求10所述的方法，其特征是，该有机溶剂包括氯苯(chlorobenzene)、N-甲基-四氢咯酮(N-methyl-pyrrolidone，“NMP”)、N-乙基-四氢咯酮(N-ethyl-pyrrolidone，“NEP”)、N，N-dimethyl-imidazolidone(DMI)、N，N-dipropyle-imidazolidone(DPI)、二甲基甲醯胺(N，N-dimethyl formamide，“DMF”)、二甲基乙醯胺(dimethyl acetamide，“DMAC”)、二甲基氧化硫(dimethyl sulfoxide，“DMSO”)、环戊酮(cyclopentanone)、环己酮(cyclohexanone)、二氯乙烷(dichloro-ethane)、butyl-光格usolve、γ-butyroactone以及四氢夫喃，或以上之混合物。
12.一种液晶配向剂，其特征是，包括具有以下的化学式(II)的三氮苯环基聚醯亚胺聚合物化学式(II) (在此，m+n＝1，0≤m≤1，以及0≤n≤1)；其中，在化学式(II)中，R1是从以下的化学式(1a)到(4a)中选择 其中，在上述的化学式(1a)中，X是从以下的化学式中选择其一-((CH2)nO)m- -O((CH2)nO)m- (在此，m与n分别为0到10其中之一)；其中，在化学式(1a)中，Y是从以下的化学式中选择其一 在上述的化学式中，数字1、2、3、4、5、6、7、8或9所代表的化学式，是从以下的化学式中选择其一-A-(CA2)nCA3-O(CA2)nCA3-(O(CA2)m)nCA3-O(CA2)nOCA3-(O(CA2)m)nOCA3 (在此，m与n分别为0到10其中之一，而A与B分别是为H、F、Cl、CN、CF3或CH3其中之一)；其中，在化学式2的(2a)与(3a)中，n为0到10其中之一，而数字1、2、3、4与5分别是从以下的化学式中选择-A-(CA2)nCA3-O(CA2)nCA3-(O(CA2)m)nCA3-O(CA2)nOCA3-(O(CA2)m)nOCA3 (在此，m与n分别为0到10其中之一，而A与B分别是为H、F、Cl、CN、CF3或CH3其中之一)；其中，在上述的化学式(4a)中，Y是从以下的化学式中选择其一 (在此，n为0到10其中之一)；其中，在上述的化学式(4a)中，数字1与2分别是从以下的化学式中选择其一-A (在此，A为H、F、CH3、CF3或CN其中之一)；其中，在化学式(II)中，连结R2与R3或R4与R5的一键结，是通过胺类与羧酸二酸酐的反应，所获得的醯亚胺键结所完成，其可表示为以下的反应式(II)其中，在化学式(II)中连结R2与R3或R4与R5的一醯亚胺键结，是通过胺类与羧酸二酸酐的反应所获得，其可表示为以下的反应式(II)反应式(II) 在上述的化学式(II)中，R2与R3分别是从以下的化学式9中，基于一胺类的选择-(CH2)n-NH2-O(CH2)n-NH2 (在此，m与n分别为0到10其中之一)；其中，在上述的化学式(II)中，R4与R5分别是从以下的化学式中，基于反应式(II)的羧酸二酸酐的选择其一。 (在此，m与n分别为0到10其中之一)。
13.一种液晶配向剂，其特征是，包括具有以下的化学式(III)的三氮苯环基聚合物化学式(III) (在此，m+n＝1，0≤m≤1，以及0≤n≤1)；其中，在化学式(III)中，R1是从以下的化学式中的(1a)到(4a)中选择 其中，在上述的化学式(1a)中，X是从以下的化学式中选择其一-((CH2)nO)m- -O((CH2)nO)m- (在此，m与n分别为0到10其中之一)；其中，在化学式(1a)中，Y是从以下的化学式中选择其一 在上述的化学式4中，数字1、2、3、4、5、6、7、8或9所代表的化学式，是从以下的化学式5中选择其一；其中，在上述的化学式中，该数字1、2、3、4、5、6、7、8或9所，是从以下的化学式中选择其一-A-(CA2)nCA3-O(CA2)nCA3-(O(CA2)m)nCA3-O(CA2)nOCA3-(O(CA2)m)nOCA3 (在此，m与n分别为0到10其中之一，而A与B分别是为H、F、Cl、CN、CF3或CH3其中之一)；其中，在上述化学式的(2a)与(3a)中，n为0到10其中之一，而数字1、2、3、4与5分别是从以下的化学式中选择-A-(CA2)nCA3-O(CA2)nCA3-(O(CA2)m)nCA3-O(CA2)nOCA3-(O(CA2)m)nOCA3 (在此，m与n分别为0到10其中之一，而A与B分别是为H、F、Cl、CN、CF3或CH3其中之一)；其中，在上述的化学式(4a)中，Y是从以下的化学式中选择其一 (在此，n为0到10其中之一)；其中，在上述的化学式(4a)中，数字1与2分别是从以下的化学式中选择其一-A (在此，A为H、F、CH3、CF3或CN其中之一)；其中，在化学式(II)中连结R2与R3或R4与R5的一醯亚胺键结，是通过胺类与羧酸二酸酐的反应所获得，其可表示为以下的反应式(II)其中，在化学式(III)中，连结R2、R3与R4的一醯胺键结，是通过胺类与羧酸的反应所获得，其可表示为以下的反应式(I)反应式(I) 其中，在化学式(III)中，连结R2、R3与R4的一醯胺键结，是通过胺类与羧酸的反应所获得，其可表示为以下的反应式(I)其中，在化学式(III)中，连结R2、R3与R5的一醯亚胺键结，是通过胺类与羧酸二酸酐的反应所获得，其可表示为以下的反应式(II)反应式(II) 其中，该醯亚胺与该醯胺键结，该键结系该化学式(III)的键结，是通过该反应式(I)与(II)的该反应分别获得；在上述的化学式(III)中，R2与R3分别是从以下的化学式9中，基于一胺类的选择-(CH2)n-NH2-O(CH2)n-NH2 (在此，m与n分别为0到10其中之一)；其中在上述的化学式(III)中，R4是基于反应式(I)中的羧酸，是从以下的化学式中选择 (在此，m与n分别为0到10其中之一)；其中，在上述的化学式(III)中，R5是基于反应式(II)的羧酸二酸酐，其是从以下的化学选择 (在此，m与n分别为0到10其中之一)。
14.如权利要求13所述的液晶配向剂，其特征是，该液晶聚合物，被用作为一调和剂，用以压制聚醯胺与聚醯亚胺相的分离。
全文摘要
用于光诱导液晶配向的三氮苯环基聚合物，导入用以引导、加强、改善与保存液晶配向的光活性基。例如光反应物，诸如桂皮酸类，香豆素，基苯乙烯酮化合物以及聚醯亚胺。例如具有至少一光活性基的一支链。其中的一光活性基可以经由炸薯条重组反应以引导液晶配向，而其它光活性基可以经由光双体化，光异构化，光交叉相连或光降解以加强、改变或保存所产生的配向。
文档编号C08G73/10GK1535306SQ02803167
公开日2004年10月6日 申请日期2002年11月11日 优先权日2001年11月12日
发明者申东天, 金珍栗, 朴奎淳, 金泰珉 申请人:Lg电线有限公司