[发明专利]液晶分子改性嘧啶二胺单体、源自其的液晶取向材料及其合成方法

说明书

本申请涉及一种液晶分子改性嘧啶二胺单体、源自该液晶分子改性嘧啶二胺单体的液晶取向材料及其合成方法。本申请的液晶分子改性嘧啶二胺单体包括与反应性液晶分子共价连接的硫取代的嘧啶二胺，其中嘧啶结构和硫可以显著提高所得聚酰亚胺膜的光学透明度，共价连接的反应性液晶分子则可以显著提高所得聚酰亚胺膜的方位锚定能。本申请的有益效果在于使用液晶分子改性的硫代嘧啶二胺作为合成聚酰亚胺共聚物的单体，利用嘧啶结构和硫改善所得聚酰亚胺的透明度，同时利用共价连接的液晶分子提高所得聚酰亚胺的方位锚定能，开拓性地为引导液晶分子在取向层上的取向提供新的解决方案。

技术领域

本申请涉液晶显示器技术领域。具体来说，本申请涉及一种液晶分子改性嘧啶二胺单体、源自该液晶分子改性嘧啶二胺单体的液晶取向材料及其合成方法。

背景技术

在液晶显示器中，诱导液晶分子定向的取向层材料对液晶显示的性能起到了决定性的作用。摩擦取向聚酰亚胺薄膜由于尺寸稳定性，极好的热性能、机械性性能和介电性能，被广泛应用于液晶取向层，但通常获得的聚酰亚胺锚定能不足，影响显示器的显示质量和使用寿命。

为了克服上述不足，本领域使用反应性液晶分子(mesogens)来提高聚酰亚胺膜的方位锚定能。目前报道的主要有下述几种方法：(1)预先在液晶溶液中添加液晶分子，然后通过后交联反应在取向层表面上形成反应性液晶分子网络；(2)在成膜过程中将反应性液晶分子与聚合物物理混合；以及(3)在取向层上形成反应性液晶分子涂层。但是，在光反应性材料中添加这些反应性液晶分子在有效提高取向层的取向能力的同时必然降低取向层的透明度。

为此，本领域迫切需要开发一种同时具有优异光学透明度和方位锚定能的取向层。

发明内容

本申请之目的在于提供一种液晶分子改性嘧啶二胺单体，从而解决上述现有技术中的技术难题。具体来说，本申请的液晶分子改性嘧啶二胺单体包括与反应性液晶分子共价连接的硫取代的嘧啶二胺，其中嘧啶结构和硫可以显著提高所得聚酰亚胺膜的光学透明度，共价连接的反应性液晶分子则可以显著提高所得聚酰亚胺膜的方位锚定能。本申请的液晶分子改性嘧啶二胺单体在与其它二胺单体以及二酐单体聚合之后，可以制备同时具有优异的光学透明度和方位锚定能的聚酰亚胺薄膜。本申请首次提出并证明可通过直接在作为基材的聚酰亚胺主链中引入液晶分子侧链，可有效引导液晶分子的取向并提高锚定能。

本申请之目的还在于提供一种合成液晶分子改性嘧啶二胺单体的方法。

本申请之目的还在于提供一种源自液晶分子改性嘧啶二胺单体的液晶取向材料。具体来说，所述液晶取向材料包括由二酐、本文所述的液晶分子改性嘧啶二胺单体、以及其它二胺单体共聚合成的共聚物。

本申请之目的还在于提供一种合成上述液晶取向材料的方法。

本申请之目的还在于提供一种由上述液晶取向材料制成的取向层。

为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种液晶分子改性嘧啶二胺单体，其可具有由下述通式(I)表示的结构：

在通式(I)中，基团R1为H原子、直链或支链C1-C12烷基；以及基团Ms为液晶分子脱除一个氢原子后形成的取代基。

在第一方面的一种实施方式中，所述基团Ms选自下组：6-(4-氰基联苯基-4'-氧)己基、9-(4-氰基联苯基-4'-氧)壬基。

在第二方面中，本申请提供一种合成如第一方面所述的液晶分子改性嘧啶二胺单体的方法，所述方法包括使嘧啶二胺硫醇盐与卤代液晶分子反应，其中嘧啶二胺硫醇盐具有下述通式(II)：

在通式(II)中，基团R1为H原子、直链或支链C1-C12烷基；M为碱金属；