一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件制造技术

本发明专利技术属于液晶显示技术领域，公开一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件，该液晶取向剂包括由混合物反应获得的聚合物A和溶剂B，其中混合物含有一个四羧酸二酐组份a和一个二胺组份b，所述二胺组份b至少包括由式1表示的二胺化合物b‑1中的一种，通过本发明专利技术制得的液晶取向剂具有降解速度慢储存稳定性高的特点，含有本发明专利技术液晶取向剂的液晶显示元件具有残像消失快以及使用寿命长的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件
本专利技术属于液晶显示
，尤其涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示器(LCD)是显示领域内最具有发展活力的电子产品，因为它具有驱动电压低、功耗低、重量轻体积小、不含有害射线等显著优点，所以液晶显示器被广泛应用于电视、计算机、手提电话等各个显示领域。液晶显示元件是一种平面超薄的显示设备，它的工作原理是向液晶施加一个外加电场，液晶极性分子在外加电场的作用下扭转，改变了液晶分子内部的排列状态，使入射的偏振光改变方向，再配合使用偏光片可以控制光的通过与否，从而达到显示的目的。为了使液晶在施加外加电场时扭转的方向一致，通常液晶显示元件中会设置液晶取向膜来控制液晶分子的初始排列状态。聚酰亚胺凭借其优良的耐高温、抗腐蚀性能，成为作为液晶取向膜的首选材料。聚酰亚胺虽然稳定性较高，但其溶解度较差，为了方便生产需要，液晶取向剂一般先制成溶解度较好的聚酰胺酸溶液或聚酰胺酸与聚酰亚胺的混合液，再经过涂覆、预固化、主固化后，热亚胺化为稳定性较高的聚酰亚胺取向膜。聚酰胺酸溶液稳定性较差，容易吸水发生降解，造成聚合物聚合度的降低，产生一些小分子的片段，对后续取向性能产生较大的影响。目前材料供应商基本采用降低存储和运输温度的方法，以减少聚酰胺酸的分解速率，同时使的液晶取向剂的存诸和运输成本大增加，即便是低温条件下储存和运输只是相对降低了液晶取向剂中聚酰胺酸的降解速度，目前大部分材料供应商的液晶取向剂低温条件下的保质期为3-6个月。残像是表征液晶显示元件显示性能的一个重要指标，残像宏观的表现为当液晶显示器长时间显示同一画面，再把画面切换到下一画面时，原画面会残留在下一个画面中。残像产生的原理是液晶盒内的正负离子在外加电场的作用下分别取集在液晶盒的两端，当外加电场关闭时，由于离子不能快速的分散，会在液晶盒内形内一个反向电场，导致形成残留影像。从原理上讲解决残像问题可以从两个方面着手，一是降低原材料的离子含量，二是加快离子分散的速度。随着技术的进步，现在取向原材料离子含量已经降至了PPB级，但仍会有残像问题，因为引起残像问题的离子不只有取向材料，液晶材料、绝缘材料等都会包含残留的离子，所以第二种解决方法成为目前研发的主要方向。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件，通过本专利技术制得的液晶取向剂具有降解速度慢储存稳定性高的特点，含有本专利技术液晶取向剂的液晶显示元件具有残像消失快以及使用寿命长的特点。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种液晶取向剂，包括由混合物反应获得的聚合物A和溶剂B，其中混合物含有一个四羧酸二酐组份a和一个二胺组份b，所述二胺组份b至少包括由式1表示的二胺化合物b-1中的一种，所述二胺化合物b-1具有式1所示的分子结构：其中,Z1、Z2分别独立的选自：单键、中的一种；其中，R1、R2分别独立的选自C1-20亚烷基以及其含取代基的衍生物、C2-20的亚烯基以及其含有取代基的衍生物、C2-20的炔烃以及其含有取代基的衍生物、含有1-10个脂环的亚烷基化合物以及其含取代基的衍生物、含有1-10个芳环的亚芳基化合物以及其含取代基的衍生物、含有1-10个杂环的化合物以及其含取代基的衍生物中的一种；其中，R3、R4分别独立的选自氢原子、卤原子、烷基、取代的烷基、烷氧基、芳基、取代的芳基、芳氧基中的一种；其中,X1、X2分别独立的选自氨基或由式2所示的氨基化合物中的一种，所示式2具有如下结构：其中，Y1分别独立的选自：单键、中的一种，其中基团右侧的键为待取代的键，而不是甲基；其中，Y2选自氢原子、卤原子、烷基、取代的烷基、烷氧基、芳基、取代的芳基与芳氧基中的一种。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的液晶取向剂由含碳二亚胺的二胺单体与四羧酸二酐单体聚合而成，由于二胺单体中含有的碳二亚胺片段容易吸收液晶取向剂体系中的水，从而降低了聚酰胺酸的降解速度，所以本专利技术的液晶取向剂具有储存稳定性高的，保质期长的特性。2.本专利技术的液晶取向剂液晶取向剂中所含有碳二亚胺基团以及其吸水后所生成的脲结构单元都是极性较大的基团，能有效的加快液晶显示元件两端的电荷的传输速度，所以本专利技术的液晶显示元件具有残像消失快的特性。3.本专利技术方法简单，市场前景广阔，适合规模化应用推广。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。所述二胺化合物b-1为式1-1至式1-5中的一种或多种的混合物：采用上述进一步的有益效果是：如果液晶取向剂未使用二胺化合物b-1，所制得的液晶取向剂储存稳定性差、保质时间短，所制的液晶显示元件残像消失慢，具有相对较差的显示本质。进一步，所述聚合物A为聚酰胺酸、聚酰亚胺中的一种或两种的混合物。在上述中聚酰胺酸的制备方法，具体包括如下步骤：先将包含四羧酸二酐组份a和二胺组份b的混合物溶解于溶剂中，并于0-100℃的温度下进行聚合反应1-24小时，得到聚酰胺酸溶液，也可以在减压下蒸掉溶剂得到聚酰胺酸固体，或者将反应体系倾倒入大量的不良溶剂中，将析出物干燥得到聚酰胺酸固体。进一步，所述聚合物A占混合物总质量的1-30％，优选为3-10％。进一步，所述四羧酸二酐组份a与所述二胺组份b的摩尔比为100：(20-200)，优选为100：(100-120)。进一步，所述二胺化合物b与所述二胺化合物b-1的摩尔比为1：(0.001-1)，优选为1：(0.03-0.8)。进一步，所述溶剂B为N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甘醇单乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇甲乙醚、乙二醇二甲醚、二甘醇单甲醚乙酯中的一种或几种的混合物。进一步，所述四羧酸二酐组份a为1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、均苯四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐中的一种或几种的混合物。进一步，所述二胺组份b还包括二胺化合物b-2，所述二胺化合物b-2为对苯二胺、间苯二胺、1,5-二氨基萘、1,8-二氨基萘、对氨基苯乙胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯乙烷、2,4-二氨基十二烷氧基苯、2,4-二氨基十八烷氧基苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、4-(4-庚基环己基)苯基-3,5-二氨基苯甲酸酯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基苯甲酰胺、1-(4-(4-戊基环己基环己基)苯氧基)-2,4-二氨基苯、1-(4-(4-庚基环己基)苯氧基)-2,4-二氨基苯、3,5-二氨基苯甲酸、4,4’-二氨基二苯醚、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-二氨基二苯甲酮、1,2-双(4-氨基苯氧基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、1,6-双(4-氨基苯氧基)己烷、N,N’-二(4-氨基苯基)哌嗪、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷中的一种或几种的混合物。用于聚合反应的溶剂与液晶取向剂中的溶剂可以相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶取向剂，其特征在于，包括由混合物反应获得的聚合物A和溶剂B，其中混合物含有一个四羧酸二酐组份a和一个二胺组份b，所述二胺组份b至少包括由式1表示的二胺化合物b‑1中的一种，所述二胺化合物b‑1具有式1所示的分子结构：

【技术特征摘要】
1.一种液晶取向剂，其特征在于，包括由混合物反应获得的聚合物A和溶剂B，其中混合物含有一个四羧酸二酐组份a和一个二胺组份b，所述二胺组份b至少包括由式1表示的二胺化合物b-1中的一种，所述二胺化合物b-1具有式1所示的分子结构：其中,Z1、Z2分别独立的选自：单键、-O-、-S-、中的一种；其中，R1、R2分别独立的选自C1-20亚烷基以及其含取代基的衍生物、C2-20的亚烯基以及其含有取代基的衍生物、C2-20的炔烃以及其含有取代基的衍生物、含有1-10个脂环的亚烷基化合物以及其含取代基的衍生物、含有1-10个芳环的亚芳基化合物以及其含取代基的衍生物、含有1-10个杂环的化合物以及其含取代基的衍生物中的一种；其中，R3、R4分别独立的选自氢原子、卤原子、烷基、取代的烷基、烷氧基、芳基、取代的芳基、芳氧基中的一种；其中,X1、X2分别独立的选自氨基或由式2所示的氨基化合物中的一种，所示式2具有如下结构：其中，Y1分别独立的选自：单键、-O-、-S-、中的一种；其中，Y2选自氢原子、卤原子、烷基、取代的烷基、烷氧基、芳基、取代的芳基与芳氧基中的一种。2.根据权利要求1所述一种液晶取向剂，其特征在于，所述聚合物A为聚酰胺酸、聚酰亚胺中的一种或两种的混合物。3.根据权利要求1所述一种液晶取向剂，其特征在于，所述聚合物A占混合物总质量的1-30％。4.根据权利要求1所述一种液晶取向剂，其特征在于，所述四羧酸二酐组份a与所述二胺组份b的摩尔比为100：(20-200)。5.根据权利要求1所述一种液晶取向剂，其特征在于，所述二胺化合物b与所述二胺化合物b-1的摩尔比为1：(0.001-1)。6.根据权利要求1所述一种液晶取向剂，其特征在于，所述溶剂B为N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甘醇单乙醚、乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：解万龙，胡葆华，周雨生，王治国，李士东，安隆隆，
申请(专利权)人：中节能万润股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37