硅氧烷二酸酐、聚合物、液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件制造技术

本发明专利技术提供一种硅氧烷二酸酐以及一系列以硅氧烷二酸酐制得的聚合物、液晶配向剂、液晶配向膜及包含液晶配向膜的液晶显示元件。硅氧烷二酸酐、聚合物及液晶配向剂的溶解度优良，且液晶配向剂所需的加工温度低，而液晶配向膜的垂直配向性与附着性佳，且液晶显示元件的产品信赖度高。

【技术实现步骤摘要】
硅氧烷二酸酐、聚合物、液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件
本专利技术涉及一种二酸酐、聚合物、液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件，且特别是涉及一种硅氧烷二酸酐、使用此硅氧烷二酸酐制备的聚合物、液晶配向剂、液晶配向膜及包含前述液晶配向膜的液晶显示元件。先前技术液晶显示器因具有轻薄、省电及高影像品质等特性，已渐渐成为市场主流并广泛地应用在各式电子产品上。典型的液晶配向膜制程中，往往因为液晶配向剂的溶解度不佳，进而在涂布过程或涂布装置闲置时，液晶配向剂因接触到空气中的水气而诱发溶质析出或流平性下降的现象，不但会使液晶显示器的特性劣化，也在无形中浪费了材料并增加环境负担。另一方面，液晶配向剂一般多由分别具有高表面能与低表面能的高分子混掺而得，通过后续的高温加工制程，使其有效地达到相分离，进而在成膜时令低表面能的高分子位在上层与液晶分子接触，使液晶分子得以保持稳定的配向性，同时令高表面能的高分子(即具有较多羧基者)朝向下层的玻璃基板移动，使高分子的密着特性得以提升。然而，一旦加工温度不够高，则液晶配向剂成膜后不但附着性不佳，且配向性也将受到影响。只是加工温度愈高，相对地代表着二氧化碳的排放量将愈高，而电能与热能的损耗也愈多，也因此成为液晶显示器迈入绿色产业的阻碍。
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面的一实施方式是在提供一种硅氧烷二酸酐，溶解度优良，有利于聚合物、液晶配向剂与液晶配向膜的制备。其次，本专利技术的一方面的另一实施方式是在提供一种聚合物，其由前述硅氧烷二酸酐与二胺经聚合反应而获得。聚合物未完全环化时溶解度优良，完全环化且经烘烤后则附着性与机械性质佳，有利于液晶配向剂与液晶配向膜的制备。再者，本专利技术的一方面的又一实施方式是在提供一种液晶配向剂，其包含前述聚合物。液晶配向剂的溶解度优良，有利于涂布，且所需的加工温度低，有利于节约能源与减轻环境负担。而后，本专利技术的一方面的再一实施方式是在提供一种液晶配向膜，其是由前述液晶配向剂所形成。液晶配向膜具有优良的垂直配向性以及附着性，可提升产品的信赖度。最后，本专利技术的一方面的更一实施方式是在提供一种液晶显示元件，其包含前述液晶配向膜，故产品信赖度佳。依据本专利技术的一方面的一实施方式，提出一种硅氧烷二酸酐，具有如下式(I)所示的结构：其中G1为：R1至R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3，其余各自独立为一价有机基团，n为0至30的整数，且当n为0时，R1、R2、R5及R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3。依据本专利技术一实施方式的一实施例，结构如式(I)所示的硅氧烷二酸酐的R1至R6除至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3外，其余可各自独立为碳数1至5的烷基。依据本专利技术的一方面的另一实施方式，提出一种聚合物，聚合物是由反应物与二胺经聚合反应而获得，聚合物包含聚酰胺酸、聚酰亚胺或聚酰胺酸-聚酰亚胺共聚物，而反应物包含硅氧烷二酸酐，且硅氧烷二酸酐具有如上述式(I)所示的结构，其中R1至R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3，其余各自独立为一价有机基团，n为0至30的整数，且当n为0时，R1、R2、R5及R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3。依据本专利技术另一实施方式的一实施例，结构如上述式(I)所示的硅氧烷二酸酐的R1至R6除至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3外，其余可各自独立为碳数1至5的烷基。依据本专利技术另一实施方式的另一实施例，结构如上述式(I)所示的硅氧烷二酸酐的n可为1，而R3及R4可为苯基，且R1、R2、R5及R6可各自独立为碳数1的烷基。依据本专利技术另一实施方式的又一实施例，结构如上述式(I)所示的硅氧烷二酸酐的n可为4，而R3可为-CH2CH2CF3，且R1、R2、R4、R5及R6可各自独立为碳数1的烷基。依据本专利技术另一实施方式的再一实施例，反应物可更包含其他二酸酐，且硅氧烷二酸酐的含量可为硅氧烷二酸酐与其他二酸酐的总量的10摩尔百分比至99摩尔百分比。依据本专利技术的一方面的又一实施方式，提出一种液晶配向剂，包含聚合物，且聚合物是由反应物与二胺经聚合反应而获得，聚合物包含聚酰胺酸、聚酰亚胺或聚酰胺酸-聚酰亚胺共聚物，而反应物包含硅氧烷二酸酐，又硅氧烷二酸酐具有如上述式(I)所示的结构，其中R1至R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3，其余各自独立为一价有机基团，n为0至30的整数，且当n为0时，R1、R2、R5及R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3。依据本专利技术又一实施方式的一实施例，结构如上述式(I)所示的硅氧烷二酸酐的R1至R6除至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3外，其余可各自独立为碳数1至5的烷基。依据本专利技术又一实施方式的另一实施例，结构如上述式(I)所示的硅氧烷二酸酐的n可为1，而R3及R4可为苯基，且R1、R2、R5及R6可各自独立为碳数1的烷基。依据本专利技术又一实施方式的又一实施例，结构如上述式(I)所示的硅氧烷二酸酐的n可为4，而R3可为-CH2CH2CF3，且R1、R2、R4、R5及R6可各自独立为碳数1的烷基。依据本专利技术又一实施方式的再一实施例，反应物可更包含其他二酸酐，且硅氧烷二酸酐的含量可为硅氧烷二酸酐与其他二酸酐的总量的10摩尔百分比至99摩尔百分比、30摩尔百分比至99摩尔百分比或者70摩尔百分比至99摩尔百分比。依据本专利技术的一方面的再一实施方式，提出一种液晶配向膜，是由前述液晶配向剂所形成。依据本专利技术的一方面的更一实施方式，提出一种液晶显示元件，包含前述液晶配向膜。图式简单说明图1为绘示依照本专利技术一实施例的一种硅氧烷二酸酐的1HNMR光谱图。图2为绘示依照本专利技术另一实施例的一种硅氧烷二酸酐的1HNMR光谱图。实施方式本专利技术提供一种硅氧烷二酸酐以及一系列以硅氧烷二酸酐制得的聚合物、液晶配向剂、液晶配向膜及包含液晶配向膜的液晶显示元件。硅氧烷二酸酐本专利技术所提供的硅氧烷二酸酐，具有如下式(I)所示的结构：其中G1为：R1至R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3，其余各自独立为一价有机基团，而优选各自独立为碳数1至5的烷基。另一方面，n为0至30的整数，且当n为0时，R1、R2、R5及R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3。此外，n优选为1至15的整数，更优选为1至4的整数。结构如上述式(I)所示的硅氧烷二酸酐可通过典型的硅氢化反应(Hydrosilylation)制备。更具体而言，将酸酐前驱物溶于溶剂中并在过渡金属的催化下与硅氧烷前驱物进行硅氢化反应而得，且反应后可再进一步去溶剂化以提升纯度。其中，反应温度通常为40℃至110℃，优选为90℃至110℃，而反应时间通常为2小时至30小时，优选为8小时至12小时。溶剂例如是典型硅氢化反应的常用溶剂，而优选为乙醚、四氢呋喃(tetrahydrofuran，THF)或乙酸乙酯，更优选为甲苯。催化剂例如是知名的Speier触媒、Karstedt触媒(如市售产品PC072、PC075等，UnitedChemicalTech.,Inc.)、Ashby触媒(如市售产品PC085等，UnitedChemicalTech.,Inc.)、Lamoreaux触媒等含过渡金属铂的触媒。用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅氧烷二酸酐，具有如下式(I)所示的结构：其中G1为：R1至R6至少两者为苯基或至少一者为‑CH2CH2CF3，其余各自独立为一价有机基团，n为0至30的整数，且当n为0时，R1、R2、R5及R6至少两者为苯基或至少一者为‑CH2CH2CF3。

【技术特征摘要】
2013.06.13 TW 1021209451.一种液晶配向剂，包含聚合物，该聚合物由反应物与二胺经聚合反应而获得，该聚合物包含聚酰胺酸、聚酰亚胺或聚酰胺酸-聚酰亚胺共聚物，该反应物包含硅氧烷二酸酐，该硅氧烷二酸酐具有如下式(I)所示的结构：其中G1为：R1至R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3，其余各自独立为碳数1至5的烷基，n为0至30的整数，且当n为0时，R1、R2、R5及R6至少两者为苯基或至少一者为-CH2CH2CF3。2.如权利要求1的液晶配向剂，其中结构如式(I)所示的该硅氧烷二酸酐的n为1，R3及R4为苯基，且R1、R2、R5及R6各自独立为碳数1的烷基。3.如权利要求1的液晶配向剂，其中结构如式(I)所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王柏扬，张誉珑，林怡君，蔡明睿，廖元利，
申请(专利权)人：达兴材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71