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，所述二胺组分b包括具有特定结构b‑1的二胺化合物。由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残像性能良好的的优点，即使长时间暴露于来自背光等的光，也维持高的电压保持率，并且对比度高，明暗显示清晰，从而增加液晶显示元件的画面显示质量、增加产品的使用寿命，可以制得高品质的液晶显示元件。

【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
本专利技术涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件，属于液晶显示

技术介绍
作为液晶显示元件，已知有TN(TwistedNematic：扭曲向列)模式、STN(SuperTwistedNematic：超扭曲向列)模式、IPS(In-PlaneSwitching：共面转换)模式、FFS(：边缘场开关技术)模式、垂直取向型的VA(多区域垂直取向)模式等各种驱动方式的液晶显示元件。这些液晶显示元件应用于电视、手机等各种电子设备的图像显示装置，为进一步提高显示质量而正在进行开发。具体而言，液晶显示元件的性能的提高不仅通过驱动方式、元件结构的改良来实现，还可通过用于元件的构成部件来实现。而且，用于液晶显示元件的构成部件中，尤其液晶取向膜为与显示质量有关的重要的部件之一，为了响应液晶显示元件的高质量化的要求，针对该液晶取向膜的研究也在深入地进行。近年来，随着液晶产品拥有量的增大和使用的深入，人们对液晶产品的显示品质也提出了更高的要求，一些以前鲜为人知的不良现象也为人们所认识并引起关注，其中液晶定向不良、对比度不高、残像严重和显示元件的电压保持率(以下简称为VHR)降低便是主要的问题。近年来伴随着LCD应用范围的不断扩大，许多时候会出现残像现象，残像宏观表现为当液晶显示器长时间显示同一画面，而后切换画面时，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，会在液晶盒内形成一个反向电场，导致形成残留影像。所以随着对显示画面质量及产线良品率的要求越来越高，对液晶取向膜的残像性良好要求越来越苛刻。残像产生的重要原因之一是液晶取向剂中的离子含量的影响，特别是钠、钾离子对残像的产生起到至关重要的作用。基于光取向法的聚酰亚胺系液晶取向膜，为了产生光化学反应而导入到液晶取向膜的特定部位(光反应性基)、尤其偶氮基容易吸收光而产生自由基，因此液晶显示元件的电压保持率(以下，简称为VHR。)降低，但偶氮基成环以后，不会再发生光反应产生自由基，同时偶氮基的(380nm～430nm)吸收带消失，提高了取向剂的透明度。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，找出如下的新的液晶取向膜的结构而进行了研究，即当应用于液晶显示元件时，不易产生由光照射反应而引起的电压保持率的降低，并且实现满足近年来的要求的高对比度和清晰的明暗显示。针对电压保持率降低的问题，发现了将与光反应性基发生化学反应的取代基导入液晶取向膜的聚合物中，通过加热使光反应性基与取代基反应而使其转换为光稳定性高的结构，由此可显著地抑制由光照射引起的电特性的劣化。本专利技术中提供的液晶取向剂所因含有冠醚结构对液晶取向剂中的离子特别是钠、钾离子的束缚，对残像的产生起到至关重要的抑制作用。制得的液晶显示元件具有残像性良好的的特性；同时也会抑制因为长时间点亮而显示对比度下降，吡唑的强极性也能将离子的集聚及时分散开，从而对残像的产生起到至关重要的抑制作用。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，其中混合物包含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，所述二胺化合物b-1具有如下结构式：式1中R2NH2与苯环键合的位置并无特别限定，即R2NH2可取代苯环上任意位置的氢原子；式1中R1、R2可以相同或不同，代表烷基、芳香烷基、杂芳烷基、环烷基氟代烷基或硅氧烷基；式1中X代表十五冠醚或者十八冠醚；Y1、Y2独立的选自：-O-、-S-、＊1-O-CO-＊2、-NH-、＊1-NH-CO-＊2中的一种，其中*1与冠醚相连，*2与苯基相连；进一步地，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。进一步地，所述二胺化合物b-1，可举例为式1-1到1-8中的一种或多种的混合物。本专利技术中取向剂的末端具有苯并吡唑环,增加了分子的刚性结构，由此，能够形成光稳定性高且显示出良好的液晶取向性的液晶取向膜。与现有相比，本专利技术的液晶取向剂由二胺组份b与四羧酸二酐组分a聚合而成，由于二胺组分中含有特定冠醚结构和强极性吡唑环的二胺化合物b-1，具有较好的电荷传输效果，所以制得的液晶显示元件具有残像性良好的特性；同时也会抑制因为长时间点亮而显示对比度下降。因此本专利技术的液晶取向剂所制成液晶取向膜以及液晶显示元件残像性良好，对比度高。进一步，本专利技术的聚合物含有由聚酰胺酸和聚酰亚胺构成的群组中选出的至少一种聚合物，所述聚酰胺酸由四羧酸二酐组分a和二胺组分b反应得到，所述聚酰亚胺是将上述聚酰胺酸进行脱水亚胺化获得，所述二胺组分b包括具有特定结构的二胺化合物b-1。其中，上述聚酰胺酸的制备方法，可以采用常规方法，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，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不良溶剂中，将析出物干燥得到聚酰胺酸固体。进一步，所述的溶剂组份为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。进一步，聚合物和溶剂组分组成的液晶取向液中，聚合物所占的重量比为1％-40％，更优选为5％-20％。在聚合物所占重量比小于5％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，在聚合物所占重量比超过20％的情况下，涂膜的膜厚因粘度过大而难以获得良好的液晶取向膜，因此更优选为5％-20％。进一步，所述四羧酸二酐组份a为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中的一种或多种。进一步，所述二胺组分b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、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，其中混合物包含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，所述二胺化合物b-1具有如下结构式：/n

【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，其中混合物包含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，所述二胺化合物b-1具有如下结构式：



式1中R2NH2与苯环键合的位置并无特别限定，即R2NH2可取代苯环上任意位置的氢原子；式1中R1、R2相同或不同的选自氢、经取代的或者未取代的烷基、芳香烷基、杂芳烷基、环烷基氟代烷基或硅氧烷基；式1中X代表十五冠醚或者十八冠醚；Y1、Y2独立的选自：-O-、-S-、＊1-O-CO-＊2、-NH-、＊1-NH-CO-＊2中的一种，其中＊1与冠醚相连，＊2与苯基相连。


2.根据权利要求1所述的一种液晶取向剂，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所述的一种液晶取向剂，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、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多种的混合物，其中，所述聚合物A和所述溶剂B的重量比为1:5-80。


4.根据权利要求1所述的一种液晶取向剂，其特征在于，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多种的混合物。


5.根据权利要求1所述的一种液晶取向剂，其特征在于，所述二胺组份b还包括二胺化合物b-2，所述二胺化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晗，梁为民，游石枝，
申请(专利权)人：深圳清荷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44