本發(fā)明屬于液晶取向材料領(lǐng)域，涉及一種垂直取向劑材料。
背景技術(shù)：
：在液晶顯示器(LCD)的CF(colorfilter，彩色濾光片)基板和TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶體管)基板上，分別有一層薄膜材料，其主要作用是使液晶分子按一定方向排列，我們稱(chēng)之為配向膜，常用聚酰亞胺(PI)材料。這種配相膜主要分為摩擦配向型PI材料和光配向型PI材料，但是，兩種配向型材料都存在缺點(diǎn)。首先，摩擦配向型會(huì)有粉塵顆粒、靜電殘留、刷痕等問(wèn)題，降低工藝良率，而光配向材料雖然可以避免這些問(wèn)題，但由于材料特性受限，耐熱性和耐老化性不佳，同時(shí)錨定LC(LiquidCrystal，液晶)分子的能力也較弱，從而影響面板的品質(zhì)。其次，PI材料本身就具有高極性和高吸水性，存儲(chǔ)和運(yùn)送容易造成變質(zhì)而導(dǎo)致配向不均，并且PI材料價(jià)格昂貴，在TFT-LCD(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，薄膜晶體管液晶顯示屏)上成膜的工藝也較為復(fù)雜，導(dǎo)致面板成本提高。再次，PI溶液中還含有大量N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑，所以配向?qū)拥闹瞥淌悄芎母?、極其不環(huán)保且易對(duì)人體造成危害。此外，由于配向?qū)硬痪鶆蛐浴⑷蓖?、不粘以及異物等?wèn)題，還會(huì)對(duì)產(chǎn)品良率造成損失，導(dǎo)致資源浪費(fèi)以及產(chǎn)品制造成本提高。因此，在TFT-LCD中，若能夠在省去PI膜的情況下，還能使液晶分子排列，這將會(huì)大大降低生產(chǎn)面板的成本。但是液晶分子在無(wú)PI膜的TFT-LCD中，將會(huì)直接接觸面板上的無(wú)機(jī)材料。因此，有必要設(shè)計(jì)一種具聚合基團(tuán)的自取向劑材料，以達(dá)到控制液晶分子取向的目的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種垂直取向劑材料，這種材料的的結(jié)構(gòu)中包括極性錨定基團(tuán)、可聚合性基團(tuán)、中間剛性基團(tuán)以及尾基柔性基團(tuán)四部分，錨定基團(tuán)的主要作用是利用自身的極性基團(tuán)以物理作用的方式錨定在無(wú)極性基板表面；可聚合性基團(tuán)主要是UV(紫外光)聚合形成一層致密的聚合物膜，中間基團(tuán)和末基的主要作用是類(lèi)似于PI支鏈的作用以立體障礙的方式使液晶分子垂直排列。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種自取向材料，所述材料的分子如式I所示：其中，Q為極性錨定基團(tuán)，L1為剛性基團(tuán)，P為可聚合性基團(tuán)，L2為連接基團(tuán)，R為末端柔性基團(tuán)，n為1-3。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述極性錨定基團(tuán)Q選自胺基、-OH、-COOH、-SH、-CN、-Si(CH3)3、-Si(OCH3)3或-SiCl3中的任意一種。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述可聚合性基團(tuán)P是指在紫外光下可聚合性基團(tuán)。優(yōu)選選自甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基、乙烯基或乙烯氧基中的任意一種。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述L2選自被鹵素取代或未取代的C3-C20直鏈或支鏈亞烷基，任選地，其中一個(gè)或多個(gè)碳原子被-O-、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-CO-或-CH＝CH-基團(tuán)所替代。優(yōu)選地，所述鹵素為F或Cl；根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述L1為其中，y選自0-5之間的整數(shù)，優(yōu)選為0-3之間的整數(shù)；A彼此相同或不同的為取代或未取代的C6-C14亞芳基或C4-C6亞環(huán)烷基的任意一種，所述亞芳基包括亞苯基、亞稠環(huán)芳基、亞聯(lián)苯型多環(huán)芳基；優(yōu)選地，所述亞環(huán)烷基上C的個(gè)數(shù)為4-6；優(yōu)選地，A為取代或未取代的亞聯(lián)苯型多環(huán)芳基；所述A的取代基團(tuán)選自鹵素、氰基、C1-C8直鏈或支鏈烷基中的一種或多種，其中，任選地，所述烷基中非相鄰的一個(gè)或多個(gè)碳原子被氧或硫替代；Sp彼此相同或不同的為單鍵或C1-C8烷基，其中，任選地，一個(gè)或多個(gè)碳原子被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-或-OCO-CH＝CH-中的任意一種替代，優(yōu)選地，所述Sp為單鍵。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述R選自被鹵素取代或未取代的C2-C10烷基，其中，任選地，所述烷基中非相鄰的一個(gè)或多個(gè)碳原子被氧或硫替代。優(yōu)選地，所述鹵素為氟。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述材料的分子式為本發(fā)明中，所述極性錨定基團(tuán)與可聚合性基團(tuán)相連接，這樣有利于提高材料的長(zhǎng)徑比，從而降低材料的流體粘度，提高自身在基板表面的擴(kuò)散效果。所述材料在紫外光照射后，形成聚合物層，提升面板的信賴(lài)性。本發(fā)明制備的材料可以取代TFT-LCD中的PI取向膜，省去了PI段制程，大大降低生產(chǎn)成本。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明所述材料在TFT-LCD中的作用示意圖。其中，1極性錨定基團(tuán)，2可聚合性基團(tuán)，3剛性基團(tuán)，4末端柔性基團(tuán)。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不受下述實(shí)施例限定。合成實(shí)施例1化合物的合成路線如下所示：中間體c的制備：室溫下將20.0g化合物a(67.6mmol)加入到600mLTHF中混合均勻后冷卻到-78℃；然后滴加50mL含有正丁基鋰為75mmol的正己烷溶液，攪拌10min；再加入40mL含有4g環(huán)氧乙烷的THF溶液(體系溫度為2℃)；再滴加10mL溫度為-78℃的三氟乙酯，并攪拌15min；分離提純后可得到，產(chǎn)物11gc?；衔飁的合成：將3mmol化合物c加入到3mmol化合物d中，混合均勻后，在110℃反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液溫度降低至70℃，然后加入20mL正己烷，繼續(xù)反應(yīng)3h，提純后得到產(chǎn)物e。化合物e的H1-NMR數(shù)據(jù)如下：δ:0.96(3H)，1.33(2H)，1.29(2H)，1.62(2H),2.55(2H)，7.18(2H),7.43(2H)，7.25(1H)，7.31(1H)，7.52(1H)，7.41(2H)，7.25(2H)，5.41(2H)，2.15(2H)，6.15(6H)，5.58(1H)，2.0(1H)。合成實(shí)施例2另一種化合物的合成路線如下所示：中間體c2的制備：室溫下20.0g化合物a2(67.6mmol)加入到600mLTHF中混合均勻后冷卻到-78℃；然后滴加50mL含有正丁基鋰為75mmol的正己烷溶液，攪拌10min；再加入40mL含有4g環(huán)氧乙烷的THF溶液(體系溫度為2℃)；再滴加10mL溫度為-78℃的三氟乙酯，并攪拌15min；分離提純后可得到，產(chǎn)物11gc2?；衔飁2的合成：將3mmol化合物c2加入到3mmol化合物d2中，混合均勻后，在110℃反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液溫度降低至70℃，然后加入20mL正己烷，繼續(xù)反應(yīng)3h，提純后得到產(chǎn)物e2。化合物e2的H1-NMR數(shù)據(jù)如下：δ:0.96(3H)，1.33(2H)，1.29(2H)，1.62(2H),2.55(2H)，7.18(2H),7.43(2H)，7.29(2H)，7.45(2H)，7.13(2H)，5.88(1H)，6.60(1H)，2.90(2H)，11.0(1H)。實(shí)施例1-3和對(duì)比例1應(yīng)用實(shí)施例1-3采用的自取向液晶的組成主要包括負(fù)型液晶材料、垂直取向劑材料以及可聚合性單體，三者的質(zhì)量比例為97％：2～2.5％：0.5～1％。其中負(fù)型液晶材料采用本領(lǐng)域常規(guī)材料，可聚合性單體為：使用的垂直取向劑材料如表1所示：表1將混合好的自取向液晶材料真空注入到不含PI的空測(cè)試面板中。對(duì)比例1中使用現(xiàn)有技術(shù)，先制備PI配向膜，然后注入液晶材料。實(shí)施例與對(duì)比例的結(jié)果比較如表2：表2暗態(tài)效果電壓保值率實(shí)施例1好99％實(shí)施例2好99％實(shí)施例3好99％對(duì)比例1好99％電壓保持率測(cè)試方法：電壓1V、頻率60Hz、溫度60℃。由此可見(jiàn)，在液晶顯示器中應(yīng)用本發(fā)明提供的自取向材料，可以達(dá)到與現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)?shù)男Ч１景l(fā)明省去了PI膜的制備過(guò)程，大大降低生產(chǎn)面板的成本。雖然在上文中已經(jīng)參考了一些實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而在不脫離本發(fā)范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)，本發(fā)明所披露的各個(gè)實(shí)施例中的各項(xiàng)特征均可通過(guò)任意方式相互結(jié)合起來(lái)使用，在本說(shuō)明書(shū)中未對(duì)這些組合的情況進(jìn)行窮舉性的描述僅僅是出于省略篇幅和節(jié)約資源的考慮。因此，本發(fā)明并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是落入權(quán)利要求的范圍的所有技術(shù)方案。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3