CN109266364B - 一种液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件,包括聚合物A和溶剂B,所述聚合物A是指聚酰胺酸、聚酰胺酸部分亚胺化所得产物、聚酰胺酸完全亚胺化所得聚酰亚胺中的一种或多种的混合物,所述聚酰胺酸由包括四羧酸二酐组分a和二胺组分b的混合物反应制得,所述二胺组分b包括至少一种二胺组分b‑1,所述二胺组分b‑1具有如式1所示结构式:

Description

一种液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件
技术领域
本发明涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件,属于液晶显示技术领域。
背景技术
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。为了满足已经开发出的电极结构或者多种不同的驱动方式,液晶显示元件可以分为TN型(扭转向列型)、STN型(超扭转向列型)、VA型(垂直取向型)、IPS型(面内切换型)和FFS型(边缘场切换型)。在给液晶施加外加电场时液晶会发生扭转,为了使液晶在电场的作用下扭转方向一致,通常的液晶显示元件中会使用液晶取向膜控制液晶分子的初始排列状态,进而使液晶层在无外加电场下与基板之间形成的一定角度的夹角(预倾角)得以控制。
聚酰亚胺凭借其优良的耐热性、抗腐蚀性能、机械强度与液晶的亲和性成为作为液晶取向膜的首选材料,目前工业上最普及的取向方法,是采用棉布、尼龙、聚酯等纤维编织布料,在一个方向上进行摩擦取向,不过摩擦取向容易产生粉尘、碎屑和静电,摩擦取向过程中产生的静电容易击穿取向层和产生电极方向的摩擦条纹,导致液晶盒短路或取向不良,所以随着对显示画面质量及产线良品率的要求越来越高,对液晶取向膜的耐摩擦性能和抗静电性能要求越来越苛刻。
发明内容
本发明针对目前市场对液晶显示元件和液晶显示膜越来越高的要求,提供一种液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种液晶显示剂,包括聚合物A和溶剂B,所述聚合物A是指聚酰胺酸、聚酰胺酸部分亚胺化所得产物、聚酰胺酸完全亚胺化所得聚酰亚胺中的一种或多种的混合物,所述聚酰胺酸由包括四羧酸二酐组分a和二胺组分b的混合物反应制得,所述二胺组分b包括至少一种二胺组分b-1,所述二胺组分b-1具有如式1所示结构式:
其中,R1、R2为具有1~3个碳原子的亚烷基;a和d各自独立的为0或1,b、e、c、f各自独立的为0、1或2,n为1~20的整数;X1、X2、X3、X4各自独立的选自单键、-O-、-S-中的一种;Y1是一种四价有机基团,选自萘环、蒽环、菲环三种稠环芳烃中的一种;Z1、Z2选自-NH2或由式2所示的氨基化合物;
R3选自-O-、中的一种;R4选自H、卤素、取代或未取代的烷基、烷氧基、取代或未取代的芳基、芳氧基中的一种。
进一步,所述二胺组分b-1具有如式b-1-1~b-1-9所示的结构式:
进一步,所述二胺组分b还包括二胺组分b-2,所述二胺组分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’-二氨基二苯胺、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、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、1,4二氨基-2,3-双(4-(4-庚基环己基)苯氧基)苯、1,4二氨基-2,3-双正十二烷氧基苯、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-戊基环己基环己基)苯氧基)-2,4-二氨基苯、2,3-双(4-(4-庚基环己基)苯氧基)-1,4-二氨基苯、3,5-二氨基苯甲酸中的一种或多种的混合物。
进一步,所述混合物中四羧酸二酐组份a和二胺组份b的摩尔比为1:(0.2~2),优选1:(0.8~1.2);二胺组分b中b-1的摩尔比为0.1~99%,优选30~85%。
进一步,所述四羧酸二酐组分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、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、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、4-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氢萘-1,2-二羧酸酐中的一种或多种的混合物。
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、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。
本发明提供的液晶取向剂的有益效果是:
1)本发明的液晶取向剂由键合于共轭稠环芳烃基团上的双侧链二胺单体与其它四羧酸二酐单体聚合而成,由于二胺单体中含有的双侧链基团,有效的增加了取向膜对液晶的锚定能力,使得聚酰亚胺膜的取向性能变得稳定,所以由本发明制得的液晶显示元件有较高的显示品质。
2)由于二胺单体中的共轭稠环芳烃基团可以加快电荷的移动速度,减少了摩擦制程中产生的静电击穿和电极条纹,增加取向膜的抗摩擦性能和抗静电性能,所以本发明的液晶显示元件具有更宽的制程窗口和更高的良品率。
进一步,所述混合物中还包括分子量调节剂,所述分子量调节剂是指单酸酐类化合物、单胺类化合物或单异氰酸酯类化合物;具体的,单酸酐类化合物是指马来酸酐、邻苯二甲酸酐、邻环己二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、衣康酸酐、正癸基琥珀酸酐、正十二烷基琥珀酸酐等;单胺类化合物是指苯胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺或正辛胺等;单异氰酸酯类化合物是指异氰酸苯酯、异氰酸萘酯等,其中,分子量调节剂与四羧酸二酐组分a的摩尔比为(0.01~20):100,优选(0.5~5):100。
采用上述进一步技术方案的有益效果是,通过使用分子量调节剂与四羧酸二酐、二胺组分一起使用来合成末端带修饰型基团的聚合物,可以在不影响取向剂及取向膜的技术效果的前提下,调节聚合物的分子量,从而保证液晶取向剂面板涂覆的可行性。
进一步,所述液晶取向剂中还可包括添加剂,所述添加剂为环氧类化合物、硅烷类化合物中的一种或多种的混合物。所述环氧类化合物包含但不局限于乙二醇二环氧丙基醚、聚乙二醇二环氧丙基醚、丙二醇二环氧丙基醚、聚丙二醇二环氧丙基醚、1,6-已二醇二环氧丙基醚、丙三醇二环氧丙基醚、N,N,N’,N’-四环氧丙基-间-二甲苯二胺、N,N,N’,N’-四环氧丙基-4,4’-二氨基二苯甲烷或3-(N,N-二环氧丙基)氨基丙基三甲氧基硅烷。环氧类添加剂的加入量为聚合物A总重量的0.1~20%,更优选为3~10%。所述硅烷类化合物包含但不局限于3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、二乙氧基(3-缩水甘油基氧基丙基)甲基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲二甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷。硅烷类化合物添加剂的加入量为聚合物A总重量的0.1~10%,更优选为0.5~3%。
采用上述进一步技术方案的有益效果是,添加剂的存在可提高液晶取向膜的稳定性或者提高液晶取向膜与基板之间的附着力。
在不影响本发明的功效前提下,本发明的液晶取向剂还可以包含其他聚合物,所述其他聚合物可列举:使用不含本发明所述二胺组分b-1的二胺与四羧酸二酐进行聚合反应获得的聚酰胺酸以及脱水亚胺化关环而生成的聚酰亚胺、聚酯、聚酰胺、纤维素衍生物、聚缩醛、聚苯乙烯衍生物等。添加该聚合物的作用是改善溶液特性或者电气特性。该聚合物的加入量为液晶取向剂中聚合物A总量的50%以下,更优选0.1~40%。
该液晶取向剂可通过将聚合物和添加剂在溶剂中于10~100℃在搅拌下混合制得,更优选为25~60℃。
本发明液晶取向剂中含有的聚酰亚胺可通过将合成的聚酰胺酸进行脱水亚胺化获得。聚酰亚胺可以是将作为其前驱体的聚酰胺酸的全部进行脱水亚胺化关环而得到的完全酰亚胺化产物,也可以是仅将聚酰胺酸的一部分进行脱水亚胺化关环,形成聚酰亚胺与聚酰胺酸共存的部分酰亚胺化产物。聚酰亚胺的酰亚胺化率优选为5%~70%,更优选为10%~50%,最优选为5%~30%。该酰亚胺化率是指酰亚胺环的结构数量相对于酰胺酸结构与酰亚胺环结构数量的总和而言的。此处,酰亚胺环的一部分可以是异酰亚胺环。
上述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,故不再赘述。
其中,所述聚酰胺酸和亚胺化反应溶剂的重量比为1:(2~50);所述聚酰胺酸的亚胺化率为5~100%;所述亚胺化反应的温度为0~100℃,更优选为30~70℃;反应时间为1~50小时,更优选为2~8小时;所述脱水剂可以选择一个酸酐类化合物,比如醋酸酐、丙酸酐或三氟醋酸酐;所述聚酰胺酸中所用原材料四酸二酐和所述脱水剂的摩尔比优选为1:(0.1~10),更优选为1:(0.4~5);所述催化剂可选自吡啶、4-甲基吡啶、三甲胺或三乙胺;所述脱水剂和催化剂的摩尔比为1:(0.1~10),更优选为1:(1~3)。
本发明还要求保护由上述的液晶取向剂制成的液晶取向膜。
本发明提供的液晶取向膜的有益效果是:
1)液晶取向膜中包含本发明所提供的液晶取向剂,而本发明所提供的液晶取向剂由于二胺单体中含有的双侧链基团,有效的增加了取向膜对液晶的锚定能力,使得聚酰亚胺膜的取向性能变得稳定,这有利于聚酰亚胺膜表面大分子链段的定向排列,所以由本发明制得的液晶显示元件有较高的显示品质。
2)另外由于二胺单体中的共轭稠环芳烃基团可以加快电荷的移动速度,增加取向膜抗静电性能和抗摩擦性能,减少了摩擦制程中产生的静电击穿和电极条纹,所以本发明的液晶取向膜具有较高抗摩擦性能,从而有效的增加了产品的良率和制程窗口。
3)体现在实例中,利用该取向膜制备的液晶显示元件抗静电性能评估:Ts≤3s,被评定为按压恢复时间优秀;无显示异常现象,被评定为取向性能优良;5倍放大镜观察无摩擦条纹,被评定为耐摩擦性能优秀。
上述液晶取向膜的取向方法并无特别的限制,可以采用但不限于光取向方法或摩擦取向的方法。光取向是指用偏振光对膜表面进行曝光处理,形成光取向的液晶取向膜,摩擦取向是指用尼龙、人造丝、棉类或其他纤维所做成的布料缠绕在滚筒上,并以一定方向摩擦取向膜,形成摩擦取向的取向膜。
本发明还要求保护包含上述液晶取向膜的液晶显示元件。
本发明的液晶显示元件,由于含有本发明的液晶取向膜,本发明的液晶取向膜含有本发明的液晶取向剂,由于液晶取向剂中含有键合于共轭稠环芳烃上的双侧链二胺,所以本发明的液晶显示元件具有抗静电性能优良,取向均匀的优点,提高了液晶显示元件的画面质量。
上述液晶显示元件的制备方法,包括如下步骤:准备两片基板,每片基板上均涂有一层由本发明的液晶取向剂所制得的液晶取向膜,并于两层基板中间充满液晶以制得一个液晶盒。
通过调整本发明中的液晶取向剂中二胺的比例和种类,可以使所制得的液晶取向剂适合各种类型的液晶显示元件,可以是TN型(扭转向列型)、STN型(超扭转向列型)、VA型(垂直取向型)、IPS型(面内切换型)或FFS型(边缘场切换型)。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
在下面的具体实施例中,仅以VA型的液晶显示元件对该液晶取向剂进行说明,但本发明并不限于此。
一、二胺组分b-1的合成例
实施例1:
结构式b-1-1所代表的二胺化合物的合成如合成路线1所示:
具体操作过程为:
(1)化合物b-1-1a的合成
于1000mL的三口圆底烧瓶中投入1,3-二溴-5,7-二硝基萘(37.6g,0.1mol)、4-(4-庚基环己基)苯酚(57.63g,0.21mol)、无水碳酸钾粉末(41.46g,0.3mol)和300g甲苯,油浴温升至105℃搅拌3小时,TLC跟踪,直至原料1,3-二溴-5,7-二硝基萘无剩余,将体系降至室温,停止搅拌,把反应液转移分液漏斗中水洗至中性,脱除溶剂甲苯,得黄色固体,向其中加入228g无水乙醇和114gTHF搅拌30min后抽滤,烘干滤饼得黄色晶体65.62g,产物测HPLC-MS,m/z=763.45,确认为目标产物b-1-1a,以1,3-二溴-5,7-二硝基萘为标准计算,此反应收率为86%。
(2)化合物b-1-1的合成
于1L高压釜中投入获得的化合物b-1-1a(38.15g,0.050mol)、5%的钯碳(3.8g,含水,固含量为44.1%)和400g四氢呋喃,将高压釜密封,用氢气置换3~5次后,氢气加压至1.0~1.5MPa,搅拌下于40~50℃反应12小时,用孔径为0.2um的滤膜将催化剂滤出,滤液脱溶剂,所得固体加入180g乙醇并搅拌30分钟,经过抽滤和烘干,得34g黄色的固体化合物b-1-1,此反应收率为96.7%,两步反应总收率为71.5%。
该化合物b-1-1的高分辩率质谱,ESI源,正离子模式,分子式C48H66N2O2,理论值702.51,测试值702.50。元素分析(C48H66N2O2),理论值C:82.00,H:9.46,N:3.98,O:4.55实测值C:82.01,H:9.45,N:3.98,O:4.55。
实施例2~5:
结构式(b-1-2)~(b-1-5)所代表的化合物均可用二硝基二卤化芳烃化合物与各自母体的酚类化合物,按照“合成路线1”进行醚化和硝基的催化氢化反应。各产品具体的收率、高分辩率质谱结果及元素分析结果见下表1。
表1实施例2~5中各化合物的收率、质谱、元素分析数据
实施例6:
结构式b-1-6所代表的化合物的合成如合成路线2所示:
具体操作过程如下:
(1)化合物b-1-6a的合成
于500mL的三口圆底烧瓶中投入4-(4-庚基环己基)苯甲酸(30.25g,0.10mol)、氯化亚砜(35.69g,0.3mol)和250g甲苯以及3滴DMF,升温回流反应5小时,然后将体系内残留的氯化亚砜以及甲苯蒸出,体系蒸干后降至室温得棕黄色固体粘稠物,向体系内加入200g无水甲苯,搅拌使固体完全溶解得到b-1-6a的甲苯溶液。
(2)化合物b-1-6b的合成
于1L三口瓶内投入化合物2,3-二氨基-6,7-二硝基萘(11.17g,45mmol)、三乙胺(12.14g,120mmol)和甲苯300g,体系升温至40~50℃,然后缓慢的向体系内滴加上述b-1-6a的甲苯溶液,于1小时内滴加完成,体系40~50℃继续保温反应5小时,TLC跟踪原料2,3-二氨基-6,7-二硝基萘无剩余,停止反应。将反应液倒入2L分液漏斗内水洗至中性,上层有机相脱溶剂,所得固体加入72g四氢呋喃和144g乙醇并搅拌0.5小时,经过滤和烘干得到黄色固体b-1-6b。
(3)化合物b-1-6的合成
于1L高压釜中投入获得的化合物b-1-6b(30g,36.72mmol)、5%的钯碳(3.0g,含水,固含量为44.1%)和300g四氢呋喃,将高压釜密封,用氢气置换3~5次后,氢气加压至1.0~1.5MPa,搅拌下于40~50℃反应。反应结束后,用孔径为0.2um的滤膜将催化剂滤出,滤液脱溶剂,所得固体加入150g乙醇并搅拌30分钟,经过抽滤和烘干,得到一种黄色的固体化合物b-1-6。
该化合物b-1-6的高分辩率质谱结果,ESI源,正离子模式,分子式C46H68N2O2,理论值M/Z=756.53,测试值M/Z=756.51。元素分析(C50H68N4O2),理论值C:79.32,H:9.05,N:7.40,O:4.23实测值C:79.32,H:9.06,N:7.39,O:4.23。
实施例7~9:
结构式(b-1-7)~(b-1-9)所代表的化合物均可用4-(4-庚基环己基)苯甲酰氯化合物与各自母体二氨基化合物,按照合成路线2进行合成,其中化合物b-1-9是由化合物b-1-8与对硝基苯甲酰氯进行酰胺化,然后进行硝基的氢化还原得到目标产物。各目标产物的高分辩率质谱结果及元素分析结果见下表2:
表2实施例7-9中各化合物的收率、质谱、元素分析数据
二、聚合物A的合成例
实施例1:
聚合物A-1-1的制备,具体操作过程如下:
在氮气氛围下,于500mL的三口圆底烧瓶中投入结构式(b-1-1)所代表的二胺化合物(35.15g,50mmol),对苯二胺(2.16g,20mmol)(以下简称b-2-1),4,4’-二氨基二苯醚(6.01g,30mmol)(以下简称b-2-2)和178.27g的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称NMP),一边输送氮气一边搅拌使其全溶,然后将19.6g(100mmol)的1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐(以下简称a-1)和178.27gNMP加入体系。反应放热,室温搅拌4小时,从而得到固含量为15%的聚酰胺酸聚合物A-1-1。
聚合物A-1-2至A-1-19及对比例聚合物A-2-1至A-2-8可通过与聚合物A-1-1相同的方法制备,不同之处在于:所用单体的种类及用量比例有所改变,具体结果见下表3和表4。
在表3和表4中出现的单体的结构式及名称介绍如下:
a-1:1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐;
a-2:均苯四甲酸二酐;
a-3:3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐;
b-1-1:
b-1-2:
b-1-5:
b-1-6:
b-2-1:对苯二胺
b-2-2:4,4’-二氨基二苯醚
b-2-3:4,4’-二氨基二苯胺
b-2-4:1,4二氨基-2,3-双(4-(4-庚基环己基)苯氧基)苯
b-2-5:1-(4-(4-庚基环己基)苯氧基)-2,4-二氨基苯
表3合成各聚合物所用单体种类及用量
表4对比例各聚合物所用单体种类及用量
三、液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件
实施例1:
a、液晶取向剂的制备
氮气保护下,于三口圆底烧瓶中投入100重量份的聚合物(A-1-1)、85重量份的NMP(以下简称B-1)和115重量份的乙二醇单丁醚(以下简称B-2),体系于室温下搅拌60分钟,然后用0.2μm的滤膜过滤该溶液形成实施例1的液晶取向剂。
b、液晶取向膜及液晶显示元件
将以上实施例1获得的液晶取向剂用旋涂的方式涂覆在两片3cm×4cm的带ITO电极的玻璃基板的ITO面上,经过预固化(热板,80℃,10分钟),主固化(循环烘箱,220℃,60分钟),将得到膜厚100nm的聚酰亚胺涂层。通过辊轮直径120mm的人造丝布的摩擦装置,以辊轮转速700rpm、基板行进速度40mm/sec、压入量0.3mm的条件对膜面进行摩擦取向处理,得到包含液晶定向膜的基板。准备2块该摩擦取向的基板,使膜面在内侧,摩擦方向相反,中间夹持4um的间隔粒子将两块基板进行组合,用密封胶粘接周围部分,制得空盒。通过减压注入法在该空盒内注入VA型液晶,将液晶注入口密封,制得了反方向平行的VA型液晶显示盒。
对实施例1的液晶显示元件进行评价,结果见表5。
实施例2至实施例19:
液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件的实施例2至实施例19可通过与实施例1相同的步骤制备。对实施例2至实施例19的液晶显示元件进行的评价及结果见表5。
对比实施例1至实施例8:
液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件的对比实施例1至对比实施例8可通过与实施例1相同的步骤制备,不同之处在于所用聚合物(A)和溶剂(B)种类及用量有所改变,详细见表5。对比实施例1至对比实施例8的液晶显示元件进行的评价及结果见表5。
评价方法:
(1)耐摩擦性的表征
将实施例与对比实施例中所制得的液晶显示元件的上下基板贴上偏振轴方向正交的偏光片,然后将液晶显示元件放置于背光板上面,用5倍的放大镜观察阈值附近电压(液晶显示件相对透明率为10%附近的电压)点亮的液晶显示元件的摩擦条纹。摩擦条纹越轻微说明取向膜的耐摩擦性能越好。
耐摩擦性能的评价结果如下:
√:放大镜观测无摩擦条纹,耐摩擦性能良好
○:放大镜观测有轻微摩擦条纹,肉眼观测不到摩擦,耐摩擦性能一般。
X:肉眼观测有明显的摩擦条纹,耐摩擦性能差。
(2)抗静电性能的表征
同时制备两个相同的液晶显示元件1、2,将其置于25℃、一个大气压的环境下。将两个液晶显示元件1、2公用电极设定为0V电位(接地电位)。将两个液晶显示元件同时放置在背光源上面。
用静电放电发生器(制造:上海普锐马电子有限公司,型号:ESD61002,设置放电电位:20KV)对液晶显示元件1的像素电极进行放电两次,然后测定从显示元件1点亮开始,直到目测无法确认出显示元件1与显示元件2亮度差为止的时间,用Ts表示,此时间越短说明液晶显示元件的抗静电性能越好。
抗静电性能评价结果如下:
√:Ts≤3秒,抗静电性能优秀
○:3秒≤Ts≤10秒,抗静电性能良好
△:10秒≤Ts≤60秒,抗静电性能一般
X:Ts≥60秒,抗静电性能差
XX:静电将取向膜击穿造成液晶元件短路
(3)液晶取向性的表征
对于所述制造的VA型液晶显示元件,利用显微镜以50倍的倍率来观察施加/解除5V电压时的明暗变化的异常区的有无。将未观察到异常区的情况视为液晶取向性“良好”,将观察到异常区的情况视为液晶取向性“不良”。
在表5中:
B-1:N-甲基-2-吡咯烷酮
B-2:乙二醇单丁醚
表5实施例的液晶显示元件的评价结果
由此可见,与现有技术相比,本发明的液晶取向剂由于二胺单体中含有的双侧链基团,有效的增加了取向膜对液晶的锚定能力,使得聚酰亚胺膜的取向性能变得稳定,所以由本发明制得的液晶显示元件有较高的显示品质;另外由于二胺单体中的共轭稠环芳烃基团可以加快电荷的移动速度,减少了摩擦制程中产生的静电击穿和电极条纹,增加取向膜的抗摩擦性能和抗静电性能,所以本发明的液晶显示元件具有更宽的制程窗口和更高的产品良率;正是由于上述优点,本发明的液晶显示元件,具有更好的显示品质,并且本发明的实施方法简单,市场前景广阔,适合规模化应用推广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液晶取向剂,包括聚合物A和溶剂B,所述聚合物A是指聚酰胺酸、聚酰胺酸部分亚胺化所得产物、聚酰胺酸完全亚胺化所得聚酰亚胺中的一种或多种的混合物,所述聚酰胺酸由包括四羧酸二酐组分a和二胺组分b的混合物反应制得,所述二胺组分b包括至少一种二胺组分b-1,其特征在于,所述二胺组分b-1具有如式b-1-1、b-1-2以及b-1-5~b-1-9所示的结构式:
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于,所述二胺组分b还包括二胺组分b-2,所述二胺组分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’-二氨基二苯胺、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、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、1,4二氨基-2,3-双(4-(4-庚基环己基)苯氧基)苯、1,4二氨基-2,3-双正十二烷氧基苯、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-戊基环己基环己基)苯氧基)-2,4-二氨基苯、2,3-双(4-(4-庚基环己基)苯氧基)-1,4-二氨基苯、3,5-二氨基苯甲酸中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于,所述混合物中四羧酸二酐组份a和二胺组份b的摩尔比为1:(0.2~2),二胺组分b中b-1的摩尔比为0.1~99%。
4.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、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、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、4-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氢萘-1,2-二羧酸酐中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的液晶取向剂,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。
6.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于,所述混合物中还包括分子量调节剂,所述分子量调节剂是指单酸酐类化合物、单胺类化合物或单异氰酸酯类化合物。
7.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于,所述液晶取向剂中还包括添加剂,所述添加剂为环氧类化合物、硅烷类化合物中的一种或多种的混合物。
8.一种由权利要求1~7中任一项所述的液晶取向剂制成的液晶取向膜。
9.一种液晶显示元件,其特征在于,包含权利要求8所述的液晶取向膜。
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