联苯型侧链聚酰亚胺液晶取向膜预倾角的研究

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聚酰亚胺(PI)是一类具有优异的耐热性能、介电性能、机械性能、耐化学腐蚀性能的特种工程材料。近年来,随着高新技术领域的发展,聚酰亚胺材料的应用领域不断扩大,特别是在液晶显示技术领域被广泛应用于液晶取向膜。本文以4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,分别与均苯四甲酸二酐(PMDA),3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐(ODPA),3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中聚合制备了三种不同主链结构的均聚酰亚胺;同时以3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)为二酐单体,分别与3,5-二氨基苯甲酸[4-(苯基)苯]酯(DABBE),4-(3″,5″-二氨基苯甲酰氧基)苯甲酸-4′-联苯酯(DABBBE),3,5-二氨基苯甲酸{2-[4’-(苯基)苯氧基]乙基}酯(C2-DABBE),3,5-二氨基苯甲酸{6-[4’-(苯基)苯氧基)]己基)酯(C6-DABBE)聚合制备了四种不同结构的联苯侧链型均聚酰亚胺。并对聚酰亚胺薄膜表面进行了打磨取向,制成液晶盒。在对三种主链型聚酰亚胺取向膜预倾角影响因素讨论的基础上,重点对四种联苯型侧链聚酰亚胺取向膜诱导液晶分子的预倾角进行了研究。采用偏光显微镜(POM),原子力显微镜(AFM),X射线光电子能谱(XPS),衰减全反射红外(ATR-FTIR),偏光红外,接触角测试等方法对取向膜诱导液晶分子取向能力及取向方向、打磨前后取向膜表面的微观形貌、退火处理前后取向膜表面的变化等进行了考察,研究了聚酰亚胺液晶取向膜的预倾角与摩擦强度、固化温度、聚酰胺酸浓度和液晶种类的依赖关系。研究表明,对于主链型的聚酰亚胺薄膜,其预倾角随着摩擦强度的增大而增大,而侧链型聚酰亚胺的预倾角则随着摩擦强度的增大而减小;主链和侧链型聚酰亚胺的预倾角都随固化温度的升高而增大。含6个亚甲基柔性连接的C6-DABBE/ODPA取向膜对液晶分子有很好的取向能力,能获得10°以上的预倾角。并且由于是由刚性芳酯连接的侧链,所以预倾角具有一定的储存稳定性,在室温储存两天后基本保持不变。 采用两种溶剂浸泡工艺对ODPA/DABBE聚酰亚胺薄膜在室温下进行处理:
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