[发明专利]聚酰亚胺及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶取向材料，具体涉及一种至少具有一个末端含有N、O及F原子中的一种或两种以上、且能够与羟基形成氢键的侧链的聚酰亚胺，以及该聚酰亚胺的制备方法和应用。

背景技术

聚酰亚胺作为耐热性能、机械性能和耐化学腐蚀性优良的材料被广泛应用于各领域。例如近年来，在液晶显示领域利用聚酰亚胺制备取向膜。

在液晶面板的制作过程中，通常利用均一排布的取向膜实现对液晶分子的定向，而液晶取向的均一性直接影响着显示器的品质。在液晶面板的制作工艺中利用高速旋转的摩擦辊摩擦形成于基板表面的取向膜，从而使取向膜分子沿摩擦方向均一定向排列。但是由于液晶面板的显示区存在端差区域，在摩擦过程中会导致端差区域处与其他位置摩擦密度不同，使得取向膜分子的排列存在差异。如图1所示，由于在液晶面板的显示区域设置了支撑上下基板的支撑物3，所以显示区域在支撑物3附近形成端差区域5。在对取向膜进行摩擦时，由于摩擦布上的绒毛4在端差区域5附近不能与取向膜2进行有效接触，所以端差区域5附近的摩擦效果差，导致在液晶面板的整个显示区域取向膜定向排列均一性差，从而使成盒后端差区域5附近液晶分子定向排列的均一性差，结果导致在端差区域5附近出现亮点等显示问题。

针对上述问题，提出了改变支撑物3的尺寸和位置，并结合黑矩阵的遮光作用，避免端差区域处暴露在显示区的方案。但该方案中存在以下不足：由于需要黑矩阵遮光，所以不利于开口率的提高；不能从根本上改善端差区域附近摩擦效果差这一缺陷。

发明内容

为了改善摩擦布对取向膜的摩擦效果，本发明提供一种用于形成取向膜的新型聚酰亚胺，该新型聚酰亚胺的主链可以为目前用于形成取向膜的聚酰亚胺的主链，其中优选主链含有芳烃基。本发明的新型聚酰亚胺与现有聚酰亚胺的不同之处在于，至少具有一个末端含有N、O及F等电负性大于等于3.0的原子中的一种或两种以上、且能够与羟基形成氢键的侧链，并且优选该侧链与主链中的芳烃基相连。

本发明的聚酰亚胺优选具有下述通式(1)：

在通式(1)中，Ar和Ar′均可表示芳烃基、芳香醚基或芳香酮基(即，Ar表示芳烃基、芳香醚基或芳香酮基；Ar′也表示芳烃基、芳香醚基或芳香酮基，下述“均可”与此处情形相同)，所述芳烃基优选为苯基、联苯基、萘基或蒽基；所述芳香醚基中与氧原子连接的两个烃基可以相同或不同，优选两个烃基同时为芳烃基，所述芳烃基例如为苯基、联苯基、萘基或蒽基；所述芳香酮基中与羰基连接的两个烃基可以相同或不同，优选两个烃基同时为芳烃基，所述芳烃基例如为苯基、联苯基、萘基或蒽基。在通式(1)中，在上述Ar和Ar′上至少具有一个末端含有N、O及F等电负性大于等于3.0的原子中的一种或两种以上、且能够与羟基形成氢键的侧链。所述聚酰亚胺的数均分子量(Mn)优选为3000～5000。

所述侧链例如为-RCN、-RO(R₁)、-R(R₂)(R₃)CF或-R(R₁)(R₄)N，其中，考虑到将液晶的预倾角控制在10°以内，R优选为碳原子数为1～10的饱和或不饱和直链或支链状烃基，当碳原子数大于10时，预倾角有可能大于10°，R特别优选为碳原子数为5～8的直链烷基；R₁和R₄均可表示氢原子或碳原子数为1～4的饱和或不饱和直链或支链状烃基，优选均可表示氢原子或甲基；R₂和R₃均可表示氢原子、碳原子数为1～4的饱和或不饱和直链或支链状烃基或卤原子，优选均可表示氢原子或氟原子。

所述侧链优选为-(CH₂)_5～8CN、-(CH₂)_5～8CF₃、-(CH₂)_5～8CHF₂、-(CH₂)_5～8CH₂F、-(CH₂)_5～8NH₂、-(CH₂)_5～8NHCH₃、-(CH₂)_5～8OH、-(CH₂)_5～8OCH₃。