一种液晶取向剂、液晶取向膜及其液晶显示元件制造技术

本发明专利技术公开了一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件，属于液晶显示技术领域，该液晶取向剂，包括四羧酸二酐组分a和二胺组分b反应得到的聚合物A，所述二胺组分b包括具有特定结构的二胺化合物b‑1，所述二胺化合物b‑1的结构如通式(1)所示。本发明专利技术的液晶取向剂所制得的液晶显示元件具有抗静电性能强、电压保持率高，以及稳定性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种液晶取向剂、液晶取向膜及其液晶显示元件
本专利技术涉及液晶显示
，尤其是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
液晶显示元件根据电极结构及所用的液晶分子的物性分类成各种模式。目前已知的液晶显示装置分类如下，扭转向列(TwistedNematic，TN)型或超扭转向列(SuperTwistedNematic，STN)型、垂直取向(VerticalAlignment，VA)型、共面切换(In-PlaneSwitching，IPS)型、边缘场切换(FringeFieldSwitching，FFS)型等各种液晶显示元件。液晶取向膜在液晶显示元件中使液晶分子发生取向，聚酰亚胺凭借其优良的耐热性、机械强度、抗腐蚀性能、与液晶的亲和性能优异，成为作为液晶取向膜的首选材料。近年来伴随着LCD应用范围的不断扩大，许多时候会出现静电干扰的现象，目前工业上最普及的摩擦取向配向过程中产生的静电容易击穿取向层，导致液晶盒短路或取向不良，对显示画面质量及产线良品率影响较大，此外，液晶显示装置的高品质运行需要高的电压保持率(VHR：VoltageHoldingRatio)，以保证液晶显示元件帧周期充电后所获得有效电压可以充分保持至下一帧，减少画面的闪烁水平，提高其显示摄质量。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术申请人提供了一种液晶取向剂、液晶取向膜及其液晶显示元件。本专利技术的液晶取向剂所制得的液晶显示元件具有抗静电性能强、电压保持率高，以及稳定性好的优点。>本专利技术的技术方案如下：本专利技术的第一个目的是提供一种液晶取向剂，包括二胺类化合物b与二酐化合物a反应得到的聚合物A，所述二胺化合物b包括具有特定结构的二胺化合物b-1，所述二胺化合物b-1的结构如通式(1)所示：通式(1)中，n＝0-5的整数；通式(1)中，X1、X2分别独立地表示为氢原子、卤素、C1-20烷基、C1-20烷氧基、C2-20的烯基、C2-20的炔烃、含有1-10个脂环的烷基化合物、含有1-10个芳环的芳基化合物或含有1-10个杂环的化合物；通式(1)中，R表示通过热而离去并置换为氢原子的一价有机基团，为苄氧羰基(Cbz)或叔丁氧羰基(Boc)。所述二胺化合物b-1的结构为下式1-1至式1-5所示结构中的任一种：所述四羧酸二酐组分a至少包括1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1，3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐中的一种。所述四羧酸二酐组份a还包括3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐、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、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中的一种或多种。所述二胺化合物b在必须包括b-1之外，还包括其它二胺化合物b-2，所述其它二胺化合物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、4,4’-二氨基苯甲酰胺、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、2,4-二氨基十二烷氧基苯、2,4-二氨基十八烷氧基苯、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、3,5-二氨基苯甲酸中的一种或多种。所述溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、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多种。本专利技术所述聚合物A为聚酰胺酸，其制备方法，包括如下步骤：先将包含四羧酸二酐组分a和二胺组分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，之后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溶剂中，将析出物干燥得到聚酰胺酸固体。析出所用的溶剂并无特别的限定，只要所用溶剂可以将聚酰胺酸析出即可，可列举为甲醇、乙醇、水、丙醇、异丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙羧以及含卤素溶剂中的一种或几种的混合液。进一步，用于聚合反应的溶剂与液晶取向剂中的溶剂可以相同或不同，且用于聚合反应的溶剂并无特别的限制，只要能溶解反应物即可。聚合反应的溶剂包括但不限于N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酯。其中，四羧酸二酐组分a和二胺组分b混合得到的反应混合物和所述溶剂组成的反应液中，反应混合物占反应液重量比为1-50％，更优选为10-20％。进一步，将聚合反应制得的聚酰胺酸固体溶于溶剂中，制得液晶取向剂，其中聚酰胺酸固体所占的重量比为1-40％，更优选为2-20％。在液晶取向剂中聚酰胺酸固体所占重量比小于2％的情况下，涂膜的膜厚变得过小而难以获得良好的液晶取向膜，另一方面，在液晶取向剂中聚酰胺酸固体所占重量比超过20％的情况下，涂膜的膜厚变得过大而难以获得良好的液晶取向膜，因此更优选为2％-20％。进一步，所述四羧酸二酐组份a和二胺组分b的摩尔比为100:10-200，更优选为100:100-120。进一步，所述二胺组分b中，二胺化合物b-1所占的摩尔百分比为0.1-100％，更优选为1-60％。进一步，本专利技术的液晶取向剂中还可包括降低溶液表面张力以及增加取向剂流平效果作用的溶剂，所述溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、四氢呋喃、二氯甲烷、氯苯、1,2-二氯乙烷、丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、环丁酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、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、乙二醇二甲醚中的一种或多种，所占溶剂组分总重量的0-70％，优选地，所占溶剂总重量的10-60％。本专利技术进一步提供了聚酰亚胺的制备方法，可以采用但不限于以下两种亚胺化方法，此两种亚胺化方法是指热亚胺化法或化学亚胺化法。热亚胺化法是指将聚酰亚胺固体直接加热脱水成环，加热温度优选为150-300℃。化学亚胺化法包括如下步骤：聚酰胺酸在脱水剂和催化剂存在下，通过较低的温度脱水关环制备聚酰亚胺。亚胺化反应的溶剂可以与液晶取向剂中的溶剂相同。其中，所述聚酰胺酸和所述亚胺化反应溶剂的重量比为1:2-25；聚酰胺酸的亚胺化率为10-100％；亚胺化反应的温度为0-110℃，更优选为30-80℃；反应时间为1-100小时，更优选为3-9小时；脱水剂可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶取向剂，其特征在于：包括四羧酸二酐组分a和二胺组分b反应得到的聚合物A，所述二胺组分b包括具有特定结构的二胺化合物b-1，所述二胺化合物b-1的结构如通式(1)所示：/n

【技术特征摘要】
20200612 CN 20201053677031.一种液晶取向剂，其特征在于：包括四羧酸二酐组分a和二胺组分b反应得到的聚合物A，所述二胺组分b包括具有特定结构的二胺化合物b-1，所述二胺化合物b-1的结构如通式(1)所示：



通式(1)中，n＝0-5的整数；
通式(1)中，X1、X2分别独立地表示为氢原子、卤素、C1-20烷基、C1-20烷氧基、C2-20的烯基、C2-20的炔烃、含有1-10个脂环的烷基化合物、含有1-10个芳环的芳基化合物或含有1-10个杂环的化合物；
通式(1)中，R表示通过热而离去并置换为氢原子的一价有机基团，为苄氧羰基Cbz或叔丁氧羰基Boc。


2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于：所述二胺化合物b-1的结构为下式1-1至式1-5所示结构中的任一种：





3.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于：所述四羧酸二酐组分a至少包括1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1，3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐中的一种。


4.根据权利要求3所述的液晶取向剂，其特征在于：所述四羧酸二酐组份a还包括3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐、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、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中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于：所述二胺化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李士东，曹凤德，王明佼，解万龙，王忠凯，任辉彩，
申请(专利权)人：江苏三月科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32