本发明是有关一种液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件，特别是提供一种具有较佳积蓄电荷消除性的液晶配向剂，及其所形成液晶配向膜，以及具有该液晶配向膜的液晶显示元件。
背景技术：
近年来，新的液晶显示元件的开发蓬勃发展。其中，目前业界开发出一种液晶显示元件，其藉由于单侧基板上，以栉齿状的方式配置两个电极来驱动液晶，而使基板表面产生平行电场，进而控制液晶分子。该液晶显示元件一般被称之为横向电场效应(In-Plane Switching；IPS)型液晶显示元件，且其具有出色的广视角特性。然而，上述IPS型液晶显示元件仍具有因离子密度过高而产生残影的问题。
日本专利特开第2006-259716号公报揭示一种低离子密度的液晶配向膜及一种用以制备液晶配向膜的含哌嗪(piperazine)结构的二胺化合物。通过使用该含哌嗪结构的二胺化合物，所制得的配向膜可改善离子密度过高的问题。然而，当上述液晶配向剂所制得的液晶配向膜应用于液晶显示元件时，该液晶显示元件仍具有积蓄电荷消除缓慢的缺陷，而导致残留电荷过高，进而生成残影。
由上述可知，为了符合目前IPS型液晶显示器的要求，提供一种可形成良好积蓄电荷消除性的液晶显示元件的液晶配向剂，为本技术领域者努力研究的目标。
技术实现要素：
因此，本发明的一个方面在于提供一种液晶配向剂，此液晶配向剂包含聚合物(A)及溶剂(B)。
本发明的另一方面在于提供一种液晶配向膜，其利用上述的液晶配向剂所形成。
本发明的又一方面在于提供一种液晶显示元件，其具有上述的液晶配向膜，且此液晶显示元件具有良好的积蓄电荷消除性。
根据本发明的上述方面，提出一种液晶配向剂。此液晶配向剂包含聚合物(A)及溶剂(B)，以下析述之。
聚合物(A)
本发明的聚合物(A)由一混合物所制得，其中此混合物包含四羧酸二酐组份(a)与二胺组份(b)。
该聚合物(A)的具体例较佳可为聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、聚酰亚胺系嵌段共聚合物，或上述聚合物的任意组合。其中，聚酰亚胺系嵌段共聚合物的具体例较佳可为聚酰胺酸嵌段共聚合物、聚酰亚胺嵌段共聚合物、聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物，或上述聚合物的任意组合。
四羧酸二酐组份(a)
本发明的四羧酸二酐组份(a)的具体例较佳可为(1)脂肪族四羧酸二酐化合物、(2)脂环族四羧酸二酐化合物、(3)芳香族四羧酸二酐化合物，或者(4)具有如下式(III-1)至(III-6)的四羧酸二酐化合物。
前述(1)脂肪族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于乙烷四羧酸二酐或丁烷四羧酸二酐等的脂肪族四羧酸二酐化合物。
前述(2)脂环族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-二环己基四羧酸二酐、顺-3,7-二丁基环庚基-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐或二环[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐等的脂环族四羧酸二酐化合物。
前述(3)芳香族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、苯均四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-联苯砜四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3'-4,4'-二苯基乙烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-四苯基硅烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯醚四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四羧酸二酐、4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、2,3,3',4'-二苯硫醚四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯硫醚四羧酸二酐、4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐、3,3',4,4'-全氟异亚丙基二苯二酸二酐、2,2',3,3'-二苯基四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯基四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基四羧酸二酐、双(苯二酸)苯膦氧化物二酐、对-次苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、间-次苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4'-二苯基醚二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4'-二苯基甲烷二酐、乙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、丙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、2,2-双(4-羟苯基)丙烷-双(脱水偏苯三酸酯)、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮或5-(2,5-二侧氧基四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐等。
前述具有如式(III-1)至式(III-6)所示的四羧酸二酐化合物如下所示：
于式(III-5)中，X1代表具有芳香环的二价基团，X2及X3可为相同或不同，且X2及X3可分别独立地代表氢原子或烷基，且r代表1至2的整数。该具有如式(III-5)所示的结构的四羧酸二酐化合物较佳为具有如下式(III-5-1)至式(III-5-3)所示的结构的化合物：
于式(III-6)中，X4代表具有芳香环的二价基团，X5及X6可为相同或不同，且X5及X6可分别独立地代表氢原子或烷基。该具有如式(III-6)所示的结构的四羧酸二酐化合物较佳为具有如下式(III-6-1)所示的结构的化合物：
较佳地，该四羧酸二酐组份(a)可包含但不限于1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐(1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride)、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐(2,3,5-tri carboxycyclopentylacetic acid dianhydride)、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、苯均四羧酸二酐(pyromellitic dianhydride)、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐或3,3',4,4'-联苯砜四羧酸二酐等。前述的四羧酸二酐化合物可单独一种使用或者混合多种使用。
较佳地，基于该二胺组份(b)的总使用量为100摩尔，该四羧酸二酐组份(a)的使用量为20摩尔至200摩尔；且更佳地，该四羧酸二酐组份(a)的使用量为50摩尔至150摩尔。
二胺组份(b)
本发明的二胺组份(b)至少包含如式(I)所示的二胺化合物(b-1)及如式(II)所示的二胺化合物(b-2)。其次，本发明的二胺组份(b)亦可选择性地包含其他二胺化合物(b-3)。
二胺化合物(b-1)
二胺化合物(b-1)可具有如下式(I)所示的结构：
于式(I)中，A代表如式(I-1)至式(I-3)所示的咪唑基团；R1、R2及R3分别独立地代表亚烷基；且x、y及z分别代表0或1：
于式(I-1)至式(I-3)中，R4分别独立地代表烷基；且p代表0、1或2；且「＊」代表键结处。
当x为0时，R1所代表的亚烷基不存在，即咪唑基团与s-三嗪(s-triazine)直接键结。当x为1时，R1的亚烷基可为亚甲基、亚乙基或亚丙基等。
于式(I-1)至式(I-3)中，当p为0时，R4所代表的烷基不存在，即咪唑基团与氢原子键结。当p为1时，R4的烷基可为甲基或乙基等。当p为2时，咪唑基团与两个R4基团键结，且该些R4分别可独立地代表甲基或乙基等，其中R4基团不与氮原子键结。
当y为0时，R2所代表的亚烷基不存在，即氨基与s-三嗪直接键结。当y为1时，R2的亚烷基可为亚甲基或亚乙基等。
当z为0时，R3所代表的亚烷基不存在，即氨基与s-三嗪直接键结。当z为1时，R3的亚烷基可为亚甲基或亚乙基等。
较佳地，如式(I)所示的咪唑基三嗪二胺化合物的具体例可为y与z分别为0的下述化合物：2,4-二氨基-6-[2-(2-甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-(2-乙基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[1-(2-十一烷基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-(2-咪唑)乙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-(1-咪唑)乙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-(2-乙基-4-咪唑)-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-(4-甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-(2-乙基-5-甲基-4-咪唑)-s-三嗪、2,4-二氨基-6-(4-乙基-2-甲基-1-咪唑)-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[3-(2-甲基-1-咪唑)丙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[4-(2-咪唑)丁基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-(2-甲基-1-咪唑)丙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[1-甲基-2-(2-甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-(2,5-二甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-(2,4-二甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪或2,4-二氨基-6-[2-(2-乙基-4-甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪等。前述的二胺化合物(b-1)可单独一种使用或混合多种使用。
其中，该如式(I)所示的二胺化合物更佳可为2,4-二氨基-6-[2-(2-乙基-4-甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-(2-甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪或2,4-二氨基-6-[1-(2-十一烷基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪等。
基于二胺组份(b)的总使用量为100摩尔，二胺化合物(b-1)的使用量为3摩尔至30摩尔，较佳为4摩尔至25摩尔，且更佳为5摩尔至20摩尔。
若本发明的液晶配向剂不包含如式(I)所示的二胺化合物(b-1)时，则所制得的液晶显示元件的积蓄电荷消除性不佳。
二胺化合物(b-2)
二胺化合物(b-2)可具有如下式(II)所示的结构：
于式(II)中，R5分别独立地代表氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为1至10的烷氧基、乙酰胺基、氟原子、氯原子或溴原子；R6分别独立地代表碳数为1至3的烷基；m分别独立地代表0至3的整数；且n代表0至4的整数。
于式(II)中，R5较佳可分别独立地代表氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为1至10的烷氧基或乙酰胺基。当R5独立地代表氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为1至10的烷氧基或乙酰胺基时，所制得的液晶显示元件具有更佳的积蓄电荷消除性。
如式(II)所示的二胺化合物(b-2)的具体例可包含但不限如下式(II-1)至式(II-28)所示的二胺化合物：
前述的二胺化合物(b-2)可单独一种使用或混合多种使用。
基于二胺组份(b)的总使用量为100摩尔，二胺化合物(b-2)的使用量为3摩尔至30摩尔，较佳为4摩尔至25摩尔，且更佳为5摩尔至20摩尔。
若二胺组份(b)不包含如式(II)所示的二胺化合物(b-2)时，则所制得的液晶显示元件的积蓄电荷消除性不佳。
其次，前述二胺化合物(b-1)与二胺化合物(b-2)的摩尔比值[(b-1)/(b-2)]可为0.20至5.00，较佳为0.25至4.00，且更佳为0.30至3.00。若二胺化合物(b-1)与二胺化合物(b-2)的摩尔比值[(b-1)/(b-2)]为前述的范围时，则所制得的液晶显示元件具有更佳的积蓄电荷消除性。
其他二胺化合物(b-3)
除前述的二胺化合物(b-1)与二胺化合物(b-2)以外，在不影响功效的范围内，本发明的二胺组份(b)亦可选择性地包含其他二胺化合物(b-3)。该其他二胺化合物(b-3)的具体例可包含但不限于1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、4,4'-二氨基庚烷、1,3-二氨基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二氨基-2,5-二甲基己烷、1,7-二氨基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二氨基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二氨基-3-甲基庚烷、1,9-二氨基-5-甲基壬烷、2,11-二氨基十二烷、1,12-二氨基十八烷、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、4,4'-二氨基二环己基甲烷、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二环己基胺、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四氢二环戊二烯二胺、三环(6.2.1.02,7)-十一碳烯二甲基二胺、4,4'-亚甲基双(环己基胺)、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基乙烷、4,4'-二氨基二苯基砜、4,4'-二氨基苯甲酰苯胺、4,4'-二氨基二苯基醚、3,4'-二氨基二苯基醚、1,5-二氨基萘、5-氨基-1-(4'-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氢茚、6-氨基-1-(4'-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氢茚、六氢-4,7-甲桥次氢茚基二亚甲基二胺、3,3'-二氨基二苯甲酮、3,4'-二氨基二苯甲酮、4,4'-二氨基二苯甲酮、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)-10-氢蒽、9,10-双(4-氨基苯基)蒽、2,7-二氨基茀、9,9-双(4-氨基苯基)茀、4,4'-亚甲基-双(2-氯苯胺)、4,4'-(对-次苯基异亚丙基)双苯胺、4,4'-(间-次苯基异亚丙基)双苯胺、2,2'-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4'-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯、5-[4-(4-正戊烷基环己基)环己基]苯基-亚甲基-1,3-二氨基苯{5-[4-(4-n-pentylcyclohexyl)cyclohexyl]phenyl methylene-1,3-diaminobenzene}、1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)环己烷{1,1-bis[4-(4-amino phenoxy)phenyl]-4-(4-ethyl phenyl)cyclohexane}、如下式(IV-1)至式(IV-30)所示的二胺化合物，或上述化合物的任意组合：
式(IV-1)中，Y1表示-O-、Y2表示含甾基团、三氟甲基、氟基、碳数为2至30的烷基、或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶或哌嗪等含氮原子环状结构的一价基团。
如式(IV-1)所示的二胺化合物的具体例可包含但不限于2,4-二氨基苯基甲酸乙酯(2,4-diaminophenyl ethyl formate)、3,5-二氨基苯基甲酸乙酯(3,5-diamino phenyl ethyl formate)、2,4-二氨基苯基甲酸丙酯(2,4-diaminophenyl propyl formate)、3,5-二氨基苯基甲酸丙酯(3,5-diaminophenyl propyl formate)、1-十二烷氧基-2,4-二氨基苯(1-dodecoxy-2,4-diamino benzene)、1-十六烷氧基-2,4-二氨基苯(1-hexadecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯(1-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)、如下式(IV-1-1)至式(IV-1-6)所示的二胺化合物，或上述化合物的任意组合：
式(IV-2)中，Y1与前述式(IV-1)中的Y1相同，Y3及Y4分别独立地代表二价脂肪族环、二价芳香族环或二价杂环基团；Y5表示碳数为3至18的烷基、碳数为3至18的烷氧基、碳数为1至5的氟烷基、碳数为1至5的氟烷氧基、氰基或卤素原子。
如式(IV-2)所示的二胺化合物的具体例可包含如下式(IV-2-1)至式(IV-2-13)所示的化合物：
于式(IV-2-10)至式(IV-2-13)中，s表示3至12的整数。
于式(IV-3)中，Y6分别独立地代表氢原子、碳数为1至5的酰基、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基或卤素原子，且每个重复单元中的Y6可为相同或不相同；且u表示1至3的整数。
如式(IV-3)表示的化合物的具体例可包含(1)当u为1时：对-苯二胺(p-diaminobenzene)、间-苯二胺(m-diaminobenzene)、邻-苯二胺(o-diaminobenzene)或2,5-二氨基甲苯(2,5-diaminotoluene)等；(2)当u为2时：4,4'-二氨基联苯、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二甲氧基-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二氯-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二氯-4,4'-二氨基联苯、2,2',5,5'-四氯-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二氯-4,4'-二氨基-5,5'-二甲氧基联苯或4,4'-二氨基-2,2'-双(三氟甲基)联苯等；或者(3)当u为3时：1,4-双(4'-氨基苯基)苯等。
较佳地，如式(IV-3)所示的化合物的具体例可包含对-苯二胺、2,5-二氨基甲苯、4,4'-二氨基联苯、3,3'-二甲氧基-4,4'-二氨基联苯、1,4-双(4'-氨基苯基)苯或上述化合物的任意组合。
式(IV-4)中，v表示2至12的整数。
式(IV-5)中，w表示1至5的整数。如式(II-5)所示的化合物较佳可为4,4'-二氨基-二苯基硫醚。
式(IV-6)中，Y7及Y9分别独立地代表二价有机基团，且Y7及Y9可为相同或不同；Y8表示衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶或哌嗪等含氮原子的环状结构的二价基团。
式(IV-7)中，Y10、Y11、Y12及Y13分别独立地代表碳数为1至12的烃基，且Y10、Y11、Y12及Y13可为相同或不同；a分别独立地代表1至3的整数；b表示1至20的整数。
式(IV-8)中，Y14代表氧原子或次环己烷基；Y15代表亚甲基(methylene；-CH2-)；Y16代表次苯基或次环己烷基；Y17代表氢原子或庚基。
如式(IV-8)所示的化合物的具体例可包含如下式(IV-8-1)至式(IV-8-2)所示的化合物或上述化合物的任意组合：
式(IV-9)至式(IV-30)所示的其他二胺化合物分别具有如下所示的结构：
于式(IV-17)至式(IV-25)中，Y18较佳为表示碳数为1至10的烷基或碳数为1至10的烷氧基；Y19较佳为表示氢原子、碳数为1至10的烷基或碳数为1至10的烷氧基。
较佳地，该其他二胺化合物(b-3)的具体例可包含但不限于1,2-二氨基乙烷、4,4'-二氨基二环己基甲烷、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基醚、5-[4-(4-正戊烷基环己基)环己基]苯基亚甲基-1,3-二氨基苯、1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)环己烷、2,4-二氨基苯基甲酸乙酯、对-苯二胺、间-苯二胺、邻-苯二胺，如式(IV-1-1)、式(IV-1-2)、式(IV-1-5)、式(IV-2-1)、式(IV-2-11)、式(IV-8-1)、式(IV-26)或式(IV-29)所示的化合物，或者上述化合物的任意组合。
上述的其他二胺化合物(b-3)可单独一种使用或混合多种使用。
基于二胺组份(b)的总使用量为100摩尔，该其他二胺化合物(b-3)的使用量可为40摩尔至94摩尔，较佳为50摩尔至92摩尔，且更佳为60摩尔至90摩尔。
制备聚合物(A)的方法
本发明的聚合物(A)可包含聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、聚酰亚胺系嵌段共聚合物，或上述聚合物的任意组合。
制备聚酰胺酸聚合物的方法
本发明的聚酰胺酸聚合物的制备可为一般的方法，较佳地，该聚酰胺酸聚合物的制备方法可包含以下步骤：将包含四羧酸二酐组份(a)与二胺组份(b)的混合物溶解于溶剂中，并在0℃至100℃的温度下进行聚缩合反应。反应1小时至24小时后，以蒸发器对反应溶液进行减压蒸馏，即可制得本发明的聚酰胺酸聚合物。或者，于反应1小时至24小时后，将反应溶液倒入大量的贫溶剂中，以得到一析出物，并藉由减压干燥对该析出物进行干燥处理，即可制得本发明的聚酰胺酸聚合物。
该用于聚缩合反应中的溶剂可与下述该液晶配向剂中的溶剂(B)相同或不同，且该用于聚缩合反应中的溶剂并无特别的限制，只要可溶解反应物与生成物即可。较佳地，该溶剂可包含但不限于(1)非质子系极性溶剂，例如：N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidinone；NMP)、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基尿素或六甲基磷酸三胺等的非质子系极性溶剂；(2)酚系溶剂，例如：间-甲酚、二甲苯酚、酚或卤化酚类等之酚系溶剂。基于该前述混合物的使用量为100重量份，该用于聚缩合反应中的溶剂的使用量较佳为200重量份至2000重量份，且更佳为300重量份至1800重量份。
特别地，于聚缩合反应中，该溶剂可并用适量的贫溶剂，其中该贫溶剂不会造成所制得的聚酰胺酸聚合物析出。该贫溶剂可包含但不限于(1)醇类，例如：甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或三乙二醇等的醇类；(2)酮类，例如：丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等的酮类；(3)酯类，例如：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯或乙二醇乙基醚醋酸酯等的酯类；(4)醚类，例如：二乙基醚、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚或二乙二醇二甲基醚等的醚类；(5)卤化烃类，例如：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯或邻-二氯苯等的卤化烃类；(6)烃类，例如：四氢呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯或二甲苯等的烃类。前述的贫溶剂可单独一种使用或混合多种使用。基于二胺组份(b)的总使用量为100重量份，该贫溶剂的用量较佳可为0重量份至60重量份，且更佳为0重量份至50重量份。
制备聚酰亚酸聚合物的方法
本发明的聚酰亚胺聚合物的制备可为一般的方法，较佳地，该聚酰亚胺聚合物的制备方法是先将一混合物溶解于溶液中，并进行聚合反应，以形成聚酰胺酸聚合物，其中该混合物包含四羧酸二酐组份(a)与二胺组份(b)。接着，在脱水剂及催化剂的存在下，进一步加热，并进行脱水闭环反应，使得该聚酰胺酸聚合物中的酰胺酸官能基经由脱水闭环反应转变成酰亚胺官能基(即酰亚胺化)，而制得本发明的聚酰亚胺聚合物。
前述用于脱水闭环反应中的溶剂可与下述该液晶配向剂中的溶剂(B)相同，故不另赘述。基于聚酰胺酸聚合物的使用量为100重量份，该用于脱水闭环反应中的溶剂的使用量较佳可为200重量份至2000重量份，且更佳为300重量份至1800重量份。
为获得较佳的聚酰胺酸聚合物的酰亚胺化程度，该脱水闭环反应的操作温度较佳可为30℃至200℃，且更佳为30℃至150℃。若该脱水闭环反应的操作温度低于30℃时，酰亚胺化的反应不完全，而降低该聚酰胺酸聚合物的酰亚胺化程度。若脱水闭环反应的操作温度高于200℃时，所制得聚酰亚胺聚合物具有较低的重量平均分子量。
前述用于脱水闭环反应中的脱水剂可选自于酸酐类化合物，且其具体例可包含醋酸酐、丙酸酐或三氟醋酸酐等的酸酐类化合物。基于该聚酰胺酸聚合物的使用量为1摩尔，该脱水剂的使用量为0.01摩尔至20摩尔。该用于脱水闭环反应中的催化剂可选自于(1)吡啶类化合物，例如：吡啶、三甲基吡啶或二甲基吡啶等的吡啶类化合物；(2)三级胺类化合物，例如：三乙基胺等的三级胺类化合物。基于该脱水剂的使用量为1摩尔，该催化剂的使用量为0.5摩尔至10摩尔。
制备聚酰亚胺系嵌段共聚合物的方法
本发明的聚酰亚胺系嵌段共聚合物的具体例较佳可为聚酰胺酸嵌段共聚合物、聚酰亚胺嵌段共聚合物、聚酰胺酸-聚酰亚胺嵌段共聚合物，或上述聚合物的组合。
本发明的聚酰亚胺系嵌段共聚合物的制备可为一般的方法。较佳地，该聚酰亚胺系嵌段共聚合物的制备方法是先将一起始物溶解于溶剂中，并进行聚缩合反应，其中该起始物包括至少一种前述的聚酰胺酸聚合物及/或至少一种前述的聚酰亚胺聚合物，且该起始物可选择性地包含四羧酸二酐组份(a)及二胺组份(b)。
该起始物中的四羧酸二酐组份(a)与二胺组份(b)可与上述制备聚酰胺酸聚合物中所使用的四羧酸二酐组份(a)与二胺组份(b)相同，且该用于聚缩合反应中的溶剂可与下述该液晶配向剂中的溶剂(B)相同，在此不另赘述。
基于该起始物的使用量为100重量份，该用于聚缩合反应中的溶剂的使用量较佳可为200重量份至2000重量份，且更佳为300重量份至1800重量份。该聚缩合反应的操作温度较佳为0℃至200℃，且更佳为0℃至100℃。
较佳地，该起始物可包含但不限于(1)二种末端基相异且结构相异的聚酰胺酸聚合物；(2)二种末端基相异且结构相异的聚酰亚胺聚合物；(3)末端基相异且结构相异的聚酰胺酸聚合物及聚酰亚胺聚合物；(4)聚酰胺酸聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物，其中，该四羧酸二酐化合物及二胺化合物的中的至少一种与形成该聚酰胺酸聚合物所使用的四羧酸二酐化合物及二胺化合物的结构相异；(5)聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物，其中，该四羧酸二酐化合物及二胺化合物中的至少一种与形成该聚酰亚胺聚合物所使用的四羧酸二酐化合物及二胺化合物的结构相异；(6)聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物，其中，该四羧酸二酐化合物及二胺化合物中的至少一种与形成该聚酰胺酸聚合物或聚酰亚胺聚合物所使用的四羧酸二酐化合物及二胺化合物的结构相异；(7)二种结构相异的聚酰胺酸聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物；(8)二种结构相异的聚酰亚胺聚合物、四羧酸二酐化合物及二胺化合物；(9)二种末端基为酸酐基且结构相异的聚酰胺酸聚合物以及二胺化合物；(10)二种末端基为氨基且结构相异的聚酰胺酸聚合物以及四羧酸二酐化合物；(11)二种末端基为酸酐基且结构相异的聚酰亚胺聚合物以及二胺化合物；(12)二种末端基为氨基且结构相异的聚酰亚胺聚合物以及四羧酸二酐化合物。
在不影响本发明的功效范围内，较佳地，前述的聚酰胺酸聚合物、聚酰亚胺聚合物及聚酰亚胺系嵌段共聚合物可以是先进行分子量调节后的末端修饰型聚合物。藉由使用末端修饰型的聚合物，所制得的液晶配向剂具有较佳的涂布性能。制备该末端修饰型聚合物的方式可藉由在该聚酰胺酸聚合物进行聚缩合反应的同时，加入一单官能性化合物来制得。其中，该单官能性化合物可包含但不限于(1)一元酸酐，例如：马来酸酐、邻苯二甲酸酐、衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正十二烷基琥珀酸酐、正十四烷基琥珀酸酐或正十六烷基琥珀酸酐等的一元酸酐；(2)单胺化合物，例如：苯胺、环己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、正十三烷胺、正十四烷胺、正十五烷胺、正十六烷胺、正十七烷胺、正十八烷胺或正二十烷胺等的单胺化合物；(3)单异氰酸酯化合物，例如：异氰酸苯酯或异氰酸萘基酯等的单异氰酸酯化合物。
本发明的聚合物(A)根据凝胶渗透色层分析法(Gel Permeation Chromatography；GPC)所测得经聚苯乙烯换算的重量平均分子量为5,000至50,000，较佳为6,000至48,000，更佳为7,000至45,000。
溶剂(B)
本发明的溶剂(B)的具体例较佳可为N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲基醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。该溶剂(B)可单独一种使用或混合多种使用。
基于聚合物(A)的总使用量为100重量份，该溶剂(B)的使用量为500重量份至3000重量份，较佳为800重量份至2500重量份，且更佳为1000重量份至2000重量份。
添加剂(C)
在不影响本发明的功效范围内，该液晶配向剂可选择性地添加添加剂(C)，且该添加剂(C)可为环氧化合物或具有官能性基团的硅烷化合物等。该添加剂(C)的作用是用来提高该液晶配向膜与基板表面的附着性。该添加剂(C)可以单独一种使用或者混合多种使用。
前述的环氧化合物可包含但不限于乙二醇二环氧丙基醚、聚乙二醇二环氧丙基醚、丙二醇二环氧丙基醚、三丙二醇二环氧丙基醚、聚丙二醇二环氧丙基醚、新戊二醇二环氧丙基醚、1,6-己二醇二环氧丙基醚、丙三醇二环氧丙基醚、2,2-二溴新戊二醇二环氧丙基醚、1,3,5,6-四环氧丙基-2,4-己二醇、N,N,N',N'-四环氧丙基-间-二甲苯二胺、1,3-双(N,N-二环氧丙基氨基甲基)环己烷、N,N,N',N'-四环氧丙基-4,4'-二氨基二苯基甲烷、N,N-环氧丙基-对-环氧丙氧基苯胺、3-(N-烯丙基-N-环氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(N,N-二环氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷等。
基于聚合物(A)的总使用量为100重量份，该环氧化合物的使用量可为40重量份以下，且较佳为0.1重量份至30重量份。
前述具有官能性基团的硅烷化合物可包含但不限于3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷(3-ureidopropyltrimethoxysilane)、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基硅烷基丙基三次乙三胺、N-三甲氧基硅烷基丙基三次乙三胺、10-三甲氧基硅烷基-1,4,7-三吖癸烷、10-三乙氧基硅烷基-1,4,7-三吖癸烷、9-三甲氧基硅烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、9-三乙氧基硅烷基-3,6-二吖壬基醋酸酯、N-苯甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯甲基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
基于聚合物(A)的总使用量为100重量份，该硅烷化合物的使用量可为10重量份以下，且较佳为0.5重量份至10重量份。
制备液晶配向剂的方法
本发明的液晶配向剂的制备方法并无特别的限制，其可采用一般的混合方法来制备。例如：先将四羧酸二酐组份(a)及二胺组份(b)混合均匀，以反应形成聚合物(A)。接着，将聚合物(A)于0℃至200℃下加至前述的溶剂(B)中，并可选择性地添加添加剂(C)。然后，以搅拌装置持续搅拌至溶解即可。较佳地，于20℃至60℃的温度下，将溶剂(B)添加至聚合物中。
制备液晶配向膜的方法
本发明的液晶配向膜的形成方式包含下列步骤。利用辊涂布法、旋转涂布法、印刷法、喷墨法(ink-jet)等方法，将上述制得的液晶配向剂涂布在一基材的表面上，以形成一预涂层。接着，将该预涂层经过预烤处理(pre-bake treatment)、后烤处理(post-bake treatment)及配向处理(alignment treatment)而制得。
上述的预烤处理目的在于使该预涂层中的有机溶剂挥发。该预烤处理的操作温度通常为30℃至120℃，较佳为40℃至110℃，且更佳为50℃至100℃。
该配向处理并无特别的限制，其可采用尼龙、人造丝、棉类等纤维所制成的布料缠绕在滚筒上，并以一定方向摩擦进行配向。上述的配向处理为本技术领域者所周知，故在此不另赘述。
上述的后烤处理步骤的目的在于使该预涂层中的聚合物再进一步进行脱水闭环(酰亚胺化)反应。该后烤处理的操作温度通常为150℃至300℃，较佳为180℃至280℃，且更佳为200℃至250℃。
制备液晶显示元件的方法
本发明又提供一种液晶显示元件，其包含前述的液晶配向膜。
该液晶显示元件的制作方式为本技术领域者所周知，故以下仅简单进行陈述。
参阅图1，其是绘示根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图。该液晶显示元件100的较佳实施例包含一第一单元110、一第二单元120及一液晶单元130，其中第二单元120与第一单元110间隔相对，且液晶单元130是设置在该第一单元110与第二单元120之间。
该第一单元110包括一第一基板112、一电极114及一第一液晶配向膜116，其中电极114以栉齿型图案化的方式形成于该第一基板112的表面，且第一液晶配向膜116形成在该电极114的表面。
该第二单元120包括一第二基板122及一第二液晶配向膜126，其中第二液晶配向膜126形成在该第二基板122的表面。
该第一基板112与第二基板122是选自于一透明材料等，其中，该透明材料包含但不限于用于液晶显示装置的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸酯、聚醚砜、聚碳酸酯等。该电极114的材质是择自于氧化锡(SnO2)、氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2)等的透明电极，或铬等金属电极。
该第一液晶配向膜116及第二液晶配向膜126分别为上述的液晶配向膜，其作用在于使该液晶单元130形成一预倾角，且该液晶单元130可被该电极114产生的平行电场驱动。
该液晶单元130所使用的液晶可单独一种使用或混合多种使用，该液晶可包含但不限于二氨基苯类液晶、哒嗪(pyridazine)类液晶、希夫氏碱(shiff base)类液晶、氧化偶氮基(azoxy)类液晶、联苯类液晶、苯基环己烷类液晶、联苯(biphenyl)类液晶、苯基环己烷(phenylcyclohexane)类液晶、酯(ester)类液晶、三联苯(terphenyl)、联苯环己烷(biphenylcyclohexane)类液晶、嘧啶(pyrimidine)类液晶、二氧六环(dioxane)类液晶、双环辛烷(bicyclooctane)类液晶或立方烷(cubane)类液晶等。其次，该液晶亦可根据需求选择性添加如氯化胆固醇(cholesteryl chloride)、胆固醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、胆固醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等的胆甾型液晶，商品名为「C-15」或「CB-15」(默克公司制造)的手性(chiral)剂等，或者对癸氧基苯亚甲基-对氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等的强诱电性(ferroelectric)类液晶。
本发明的液晶配向剂所制作的液晶显示元件可适用于各种向列液晶显示元件，例如：TN、STN、TFT、VA或IPS等的液晶显示元件。此外，根据所选择的液晶种类，本发明的液晶显示元件亦可使用于强诱电性或反强诱电性等不同的液晶显示元件。于上述液晶显示元件中，特别适用于IPS型的液晶显示元件。
以下利用数个实施方式以说明本发明的应用，然其并非用以限定本发明，本发明技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。
附图说明
为了对本发明的实施例及其优点有更完整的理解，现请参照以下的说明并配合相应的附图。必须强调的是，各种特征并非依比例描绘且仅是为了图解目的。相关图式内容说明如下：
图1是绘示根据本发明一实施例的液晶显示元件的侧视图；
其中，符号说明：
100：液晶显示元件 110：第一单元
112：第一基板 114：电极
116：第一液晶配向膜 120：第二单元
122：第二基板 126：第二液晶配向膜
130：液晶单元。
具体实施方式
制备聚合物(A)
以下是根据表1制备合成例A-1-1至A-1-7及比较合成例A'-1-1至A'-1-2与合成例A-2-1至A-2-7及及比较合成例A'-2-1至A'-2-3的聚合物(A)。
合成例A-1-1
在一容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计，并导入氮气。然后，加入0.33克(0.002摩尔)的2,4-二氨基-6-[2-(2-甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪(b-1-1)、4.03克(0.015摩尔)的如前述式(II-1)所示的二胺化合物(b-2-1)、3.62克(0.033摩尔)的对-苯二胺(b-3-1)及80克的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称NMP)，并于室温下搅拌至溶解。接着，加入10.91克(0.05摩尔)的苯均四羧酸二酐(a-1)及20克的NMP，并于室温下反应2小时。反应结束后，将反应溶液倒入1500毫升的水中，以析出聚合物，过滤所得的聚合物，并以甲醇重复进行清洗及过滤的步骤三次。之后，将产物置入真空烘箱中，并以温度60℃进行干燥，即可制得合成例A-1-1的聚合物(A-1-1)。
合成例A-1-2至A-1-7及比较合成例A'-1-1与A'-1-2
合成例A-1-2至A-1-7及比较合成例A'-1-1与A'-1-2是使用与合成例A-1-1的聚合物的制作方法相同的制备方法，不同之处在于合成例A-1-2至A-1-7及比较合成例A'-1-1与A'-1-2是改变聚合物中原料的种类与使用量，其配方如表1所示，此处不另赘述。
合成例A-2-1
在一容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计，并导入氮气。然后，加入0.33克(0.002摩尔)的2,4-二氨基-6-[2-(2-甲基-1-咪唑)乙基]-s-三嗪(b-1-1)、2.68克(0.01摩尔)的如前述式(II-1)所示的二胺化合物(b-2-1)、7.63克(0.038摩尔)的4,4'-二氨基二苯基甲烷(b-3-2)及80克的NMP，并于室温下搅拌至溶解。接着，加入9.81克(0.05摩尔)的1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐(a-4)及20克的NMP。室温下反应6小时后，加入97克的NMP、2.55克的醋酸酐及19.75克的吡啶，升温至60℃，且持续搅拌2小时，以进行酰亚胺化反应。反应结束后，将反应溶液倒入1500毫升的水中，以析出聚合物，过滤所得的聚合物，并以甲醇重复进行清洗及过滤的步骤三次。之后，将产物置入真空烘箱中，并以温度60℃进行干燥，即可制得合成例A-2-1的聚合物(A-2-1)。
合成例A-2-2至A-2-7及比较合成例A'-2-1至A'-2-3
合成例A-2-2至A-2-7及比较合成例A'-2-1至A'-2-3使用与合成例A-2-1的聚合物的制作方法相同的制备方法，不同之处在于合成例A-2-2至A-2-7及比较合成例A'-2-1至A'-2-3改变聚合物中原料的种类与使用量，其配方如表1所示，此处不另赘述。
制备液晶配向剂
以下根据表2制备实施例1至14及比较例1至5的液晶配向剂。
实施例1
将100重量份的前述合成例A-1-1所制得的聚合物(A-1-1)加至500重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称为B-1)中，并于室温下，以搅拌装置持续搅拌至溶解，即可制得实施例1的液晶配向剂。所得的液晶配向剂以下列的评价方式进行评价，其结果如表2所示，其中积蓄电荷消除性的检测方法容后再述。
实施例2至14及比较例1至5
实施例2至14及比较例1至5是使用与实施例1的液晶配向剂的制作方法相同的制备方法，不同之处在于实施例2至14及比较例1至5是改变液晶配向剂中原料的种类及使用量，其配方及评价结果分别如表2所示，此处不另赘述。
评价方式
积蓄电荷消除性
分别对前述实施例1至14及比较例1至5所制得的液晶显示元件施加3伏特的直流电压。施加30分钟后，以电气测量机台(TOYO Corporation制，且其型号为Model 6254)测量液晶显示元件于电压解除后的积蓄电压(VR1)及电压解除后15分钟的积蓄电压(VR2)。然后，以下式(V)计算出积蓄电荷消除坡度(VS)，并依据以下基准进行评价：
◎：75％<VS。
○：70％<VS≦75％。
△：65％<VS≦70％。
╳：VS≦65％。
由表2的结果可知，当本发明的聚合物(A)的二胺组份(b)不包含如式(I)所示的二胺化合物(b-1)及如式(II)所示的二胺化合物(b-2)时，则所制得的液晶显示元件的积蓄电荷消除性不佳。
其次，当如式(I)所示的二胺化合物(b-1)与如式(II)所示的二胺化合物(b-2)的摩尔比值[(b-1)/(b-2)]为前述的范围时，则所制得的液晶显示元件具有更佳的积蓄电荷消除性。
需补充的是，本发明虽以特定的化合物、组成、反应条件、制程、分析方法或特定仪器作为例示，说明本发明的液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件，惟本发明所属技术领域中任何具有通常知识者可知，本发明并不限于此，在不脱离本发明的精神和范围内，本发明的液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件亦可使用其他的化合物、组成、反应条件、制程、分析方法或仪器进行。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，在本发明所属技术领域中任何具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。