[发明专利]液晶取向膜、其制备方法、基板及显示装置

说明书

本发明涉及显示装置领域，特别涉及一种液晶取向膜、其制备方法、基板及显示装置。所述液晶取向膜由聚酰亚胺构成，所述聚酰亚胺由含氟原子的二元酸酐、C12～20的一元胺和二元胺聚合而成。按照本发明的制备方法，通过含氟原子的二元酸酐将含氟基团引入聚酰亚胺中，通过C12～20的一元胺将长柔性链段引入聚酰亚胺中；长柔性链及含氟基团的引入使得合成的聚酰亚胺预倾角可以达到3°～5°，同时氟元素的引入使得合成的聚酰亚胺的透过率显著提高，吸水性降低，制备的改性含氟长柔性链聚酰亚胺材料可在TFT‑LCD的液晶取向膜中使用，增强了液晶取向膜的透光性，热稳定性、化学稳定性、附着力等，避免了由于聚酰亚胺材料引起的相关不良。

技术领域

本发明涉及显示装置技术领域，特别涉及液晶取向膜、其制备方法、基板及显示装置。

背景技术

在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)技术领域，涂布于彩膜(CF)基板和薄膜晶体管(TFT)基板上的取向膜，起着控制液晶分子排列方法的作用。由于液晶与取向膜之间的界面有很强的作用力，在外加电压撤销后，改变排列方向后的液晶分子靠着黏弹性恢复到原来的状态。

目前用于LCD取向膜的高分子材料通常为聚酰亚胺(PI)类，一般情况下，TFT-LCD的取向膜厚度在由于厚度较薄，并且要经受住摩擦取向，因此要求取向膜材料必须具有很高的机械强度。同时在制造过程中摩擦形成的取向图案要耐得住200℃高温，取向膜材料和液晶要有很好的亲和力，但不能和液晶发生反应。目前最常用的取向方式为摩擦取向，摩擦取向是在高分子PI表面用绒布滚轮进行接触式的定向机械摩擦，摩擦高分子表面所供的能量使高分子主链因延伸而定向排列，从而控制液晶取向排列。该方法的优点是：可以在常温下操作，摩擦时间短，量产性高。但该方法有个缺点是：由于普通聚酰亚胺材料具有高极性、高吸水性等特性，容易造成聚酰亚胺材料在存贮或运输过程中容易变质而造成配向不均匀；摩擦造成的粉尘颗粒、静电残留、刷痕等问题也容易降低工艺良率。并且，目前采用的聚酰亚胺取向膜普遍透明性较差，光透过率不足，从而会影响整个TFT-LCD面板的整体透过率。因此，制备高透过率、低极性、低吸水性、高附着力的聚酰亚胺产品就显得十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种液晶取向膜，其制备方法、基板及显示装置，所述液晶取向膜透过率高、极性低、吸水性低、附着力高，预倾角度可以从1～2°增加到3～5°。

本发明公开了一种液晶取向膜，所述液晶取向膜由聚酰亚胺构成，所述聚酰亚胺由含氟原子的二元酸酐、二元胺和C12～20的一元胺聚合而成。

优选的，所述C12～20的一元胺为C12～20链状脂肪族一元胺。

优选的，所述聚酰亚胺含有三氟甲基或六氟丙基，所述聚酰亚胺还含有C12～20直链烷基。

本发明公开了一种液晶取向膜的制备方法，包括以下步骤：

将含氟原子的二元酸酐、二元胺和硅烷偶联剂溶解于有机溶剂中，进行聚合反应，再加入C12～20的一元胺，继续反应，反应结束后，添加含氟类聚硅氧烷，得到预聚体聚酰胺酸溶液；

将所述预聚体聚酰胺酸均匀涂覆到基板上，对所述预聚体聚酰胺酸进行加热，得到液晶取向膜。

优选的，所述含氟原子的二元酸酐为六氟二酐、4,4’-(2-(3’-三氟甲基-苯基)-1,4-苯氧基)-邻苯二甲酸酐或4,4’-(2-(3’,5’-二三氟甲基-苯基)-1,4-苯氧基)-邻苯二甲酸酐；所述二元胺为4,4-二氨基二苯醚、4,4-二氨基二苯甲烷、二氨基顺丁烯二腈或3,3’-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷；所述C12～20的一元胺为十二胺、十四胺、十六胺或十八胺。

优选的，所述硅烷偶联剂为二甲基二甲氧基硅烷、异氰酸丙基三甲氧基硅烷或者异丁基三乙氧基硅烷。

优选的，所述硅烷偶联剂的添加量为反应物总质量的0.1～0.5％。