CN109652098A - 一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件，其取向剂由含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双侧链，有效的增加了取向膜对液晶的锚定能力，经摩擦取向或光取向后，使液晶取向更加均匀稳定；且液晶取向膜的抗摩擦性能优异，所以本发明的液晶取向膜具有更宽的摩擦制成窗口，所制得的液晶显示元件具有显示性能优异、无摩擦条纹的特性，从而可以制得高品质的显示元件和更高的良品率。

Description

一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件
技术领域
本发明涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件，属于液晶显示技术领域。
背景技术
液晶显示是依靠控制液晶分子的排列状态来实现显示的，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。作为液晶取向膜，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。
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，其中液晶定向不良和摩擦条纹便是主要的问题之二。
液晶定向不良主要是由于液晶取向膜经光配向或摩擦后，取向膜对液晶分子锚定能力弱导致；摩擦条纹是由于目前工业上最普及的对液晶取向膜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，摩擦配向过程中容易产生电极方向的摩擦条纹，摩擦制程窗口窄，增加压入量会导致摩擦条纹加重，降低压入量则会导致液晶定向不良，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定向性能要求越来越苛刻。
发明内容
本发明的目的之一，是提供一种液晶取向剂，拟由含多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双侧链，有效的增加了取向膜对液晶的锚定能力，经光配向或摩擦取向后，能使液晶取向更加均匀稳定；且取向膜的抗摩擦性能优异，从而可以制得高品质的显示元件及更高的良品率。
本发明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I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I中R1、R2、-NH2与苯环键合的位置并无特别限定，即R1、R2、-NH2可取代苯环上任意位置的氢原子；
式I中M、R1、R2分别独立地代表单键、 中的一种，或是二价有机基团，包括：碳原子数1-12亚烷基以及其含取代基的衍生物、碳原子数2-12的亚烯基以及含有取代基的衍生物、碳原子数2-12的炔烃以及含有取代基的炔烃、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、含有碳原子数2-12酯环以及其含取代基的衍生物、含有1-10个杂环的化合物以及含有取代基的衍生物中的一种或几种；
式I中基团X和Y为侧链，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。
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。
与现有技术相比，本发明的液晶取向剂由含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双侧链，有效的增加了取向膜对液晶的锚定能力，经光配向或摩擦取向后，能使液晶取向更加均匀稳定；抗摩擦性能优异，所以本发明的液晶取向膜具有更宽的摩擦制成窗口，所制得的液晶显示元件具有无摩擦条纹的特性，显示均匀，从而可以制得高品质的显示元件和更高的良品率。
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。
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，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。
进一步地，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。
进一步地，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。
进一步地，所述二胺化合物b-1，可举例为式I-1到I-10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，由液晶取向剂制备的液晶取向膜，抗摩擦性能差，摩擦制程工艺窗口窄，制得的液晶显示盒易出现摩擦条纹；液晶取向膜经光配向或摩擦取向后，液晶取向膜对液晶分子的锚定能力弱，液晶取向不均匀。影响液晶显示的品质，良品率低，二胺化合物b-1可以有效解决上述问题。
进一步地，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、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、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、2,3-双(4-(4-戊基环己基环己基)苯氧基)-1,4-二氨基苯、2,3-双(4-(4-庚基环己基)苯氧基)-1,4-二氨基苯、2,3-双十八烷氧基-1,4-二氨基苯、2,3-双十二烷氧基-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。
进一步地，所述四羧酸二酐组份a和所述二胺组份b的摩尔比为100：20-200。
优选方案是，所述四羧酸二酐组份a和所述二胺组份b的摩尔比为100:80-120。
进一步地，所述四羧酸二酐组份a和所述二胺化合物b-1的摩尔比为100:0.1-99。
优选方案是，所述四羧酸二酐组份a和所述二胺化合物b-1的摩尔比为100:10-50。
用于聚合反应的溶剂与液晶取向剂中的溶剂B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。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，所述混合物和所述溶剂的摩尔比为1:5-80。
值得注意的是，聚合反应的溶剂可以并用适量的不良溶剂，其中不良溶剂不会造成聚酰胺酸析出。不良溶剂可以单独使用或混合使用，包括但不限于(1)醇类：甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇或乙二醇；(2)酮类：丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮或环丁酮；(3)酯类：乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯；(4)醚类：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、乙二醇二甲醚或四氢呋喃；(5)卤代烃：二氯甲烷、氯苯或1,2-二氯乙烷。其中，所述不良溶剂占溶剂总重量的0-60％。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述不良溶剂占溶剂总重量的0-50％。
上述制备聚酰亚胺的制备方法，可以采用常规方法，包括如下步骤：在脱水剂和催化剂存在下，将以上述方法得到的聚酰胺酸加热。
在此过程中，聚酰胺酸中的酰胺酸官能团通过亚胺化反应会转变成酰亚胺基团。
亚胺化反应的溶剂可以与液晶取向剂中的溶剂B相同，故不再赘述。
其中，所述于聚酰胺酸和所述亚胺化反应溶剂的重量比为1:5-30；所述酰胺酸的亚胺化率为30-100％；所述亚胺化反应的温度为0-100℃，反应时间为1-120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；所述聚酰胺酸和所述脱水剂的摩尔比为1:1-10；所述催化剂可选自吡啶、三甲胺或三乙胺；所述脱水剂和所述催化剂的摩尔比为1:0.1-5。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述酰胺酸的亚胺化率为55-100％。
进一步，所述亚胺化反应的温度为20-60℃，反应时间为2-30小时。
在不影响本发明的功效范围下，该聚酰胺酸聚合物及该聚酰亚胺化合物为通过分子量调节剂调节后的末端修饰型聚合物。通过使用末端修饰型的聚合物，该液晶取向剂的涂布性能会有所提高。该末端修饰型聚合物可通过在制备聚酰胺酸的聚合反应中添加一种分子量调节剂来制备。该分子量调节剂包括但不局限于：(1)一元酸酐，比如马来酸酐、邻苯二甲酸酐或琥珀酸酐；(2)单胺化合物，比如苯胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺或正辛胺；(3)单异氰酸酯类化合物，比如异氰酸苯酯或异氰酸萘酯。其中，所述聚酰胺酸和所述分子量调节剂的摩尔比为1:0.1。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述聚酰胺酸和所述分子量调节剂的摩尔比为1:0.05。
在不影响本发明的功效范围下，根据本发明的液晶取向剂包含一种添加剂C。该添加剂C为一种环氧类化合物或一种具有官能性基团的硅烷类化合物。该添加剂C的作用是提高液晶取向膜与基板之间的附着力，该添加剂C可单独一种使用也可混合多种使用。
该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。其中，所述聚合物A和所述环氧类化合物的重量比为100：0.1-15。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述聚合物A和所述环氧类化合物的重量比为100:1-3。
该具有官能性基团的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、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或N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷。其中，所述聚合物A和所述具有官能性基团的硅烷类化合物的重量比为100:0-2。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述聚合物A和所述具有官能性基团的硅烷类化合物的重量比为100:0.02-0.2。
该液晶取向剂可通过将聚合物A和添加剂C在溶剂B中于20-100℃在搅拌下混合制得。
本发明的目的之二，是提供一种液晶取向膜。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种液晶取向膜，由包含如上所述的液晶取向剂制成。
本发明的液晶取向膜含有本发明的液晶取向剂，而本发明的取向剂由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，经光配向或摩擦取向后，能使得液晶分子的取向性能变得均匀稳定；且取向膜的抗摩擦性能优异；所以由本发明制得的液晶显示元件有较高的显示品质。体现在实施例中，该取向剂制备的液晶显示元件，5倍放大镜观察无摩擦条纹，被评定为耐摩擦性能优秀；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显示异常现象，被评定为取向性能优良。
上述液晶取向膜的取向方法并无特别的限制，可以采用但不限于摩擦取向方法。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。
本发明的目的之三，是提供一种液晶显示元件。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种液晶显示元件，由如上所述的液晶取向膜制成。
本发明的液晶显示元件，由于含有本发明的液晶取向膜制成，而取向膜中的二胺单体具双侧链结构，有效的增加了取向膜对液晶的锚定能力，经光配向或摩擦取向后，能使液晶取向更加均匀稳定；且取向膜的抗摩擦性能优异，从而可以制得高品质的显示元件及更高的良品率。
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，每片基板上均有一层液晶取向膜，并于两层基板中间充满液晶以制得一个液晶盒。
用本发明中的液晶取向剂制得液晶取向膜，适用于光取向和摩擦取向；本发明的液晶取向剂制得的液晶显示元件适合各种液晶显示元件，比如扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、垂直取向型(VA)、共面切换型(IPS)或边缘场开关型(FFS)。在上述液晶显示元件中，优选VA型液晶显示元件及IPS型液晶显示元件。
本发明的有益效果是：
1.与现有技术相比，本发明的液晶取剂因含有双侧链的二胺单体，增加了液晶取向膜对液晶的锚定作用，经光配向或摩擦取向后，本发明的液晶取向膜使液晶取向更加均匀稳定，从而提高液晶显示器的显示效果。
2.与现有技术相比，本发明的液晶取向膜耐摩擦性能优异，无摩擦条纹，提高了摩擦工艺的制成窗口，增加了产品的良率。
3.本发明方法简单，市场前景广阔，适合规模化应用推广。
具体实施方式
以下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。
在下面具体例中，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)化合物的合成例
二胺化合物b-1的合成例
合成例1
结构式(I-1)所代表的化合物可根据下面的合成路线1来合成：
合成路线1
(1)化合物b-1-1a的合成
于1000mL的三口圆底烧瓶中投入3,3’-二氯-4,4’-硝基联苯(31.3g，100毫摩尔)、4-(4-庚基环己基)苯酚(54.88g，200毫摩尔)、碳酸钾(30.40g，220毫摩尔)500gDMF搅拌升温至120℃保温6小时，随后降温将该溶液过滤，滤液加入3L水中，搅拌0.5h，过滤，所得固体加入50g甲苯和150gDMF，搅拌升温至全溶，降温结晶，经过滤、烘干得固体(b-1-1a)，经HPLC-MS测得[M+1]＝789.25。
(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(39.47g，50毫摩尔)、5％的钯碳(2.61g，含水70％，固含量为30％)和400gDMF，将高压釜密封，用氢气置换3-5次后，氢气加压至0.5-1.0MPa，搅拌下于40-45℃反应。反应结束后，通过一个薄膜将催化剂除掉，然后将滤液加入3L去离子水中，搅拌0.5h，过滤，所得固体加入100gTHF并搅拌30分钟，经过滤、烘干，将以85％的收率得到固体化合物b-1-1。
该化合物b-1-1的高分辨率质谱，ESI源，正离子模式，分子式C50H68N2O2，理论值728.53，测试值729.35。元素分析(C50H68N2O2)，理论值C：82.37，H：9.40，N：3.84，O：4.39实测值C：82.45，H：9.33，N：3.75，O：4.47。
结构式(I-3)、(I-5)所代表的化合物可用相应的母体化合物按合成路线1与3,3’-二氯-4,4’-硝基联苯进行醚化，得到相应的硝基化合物；结构式(I-2)、(I-4)、(I-6)所代表的化合物可用相应的母体化合物按合成路线1与3,5-二氯-4,4’-硝基联苯进行醚化，得到结构式(I-2)至(I-6)的硝基化合物，再经催化加氢进行硝基的还原，得到对应的二氨基化合物，结构式(I-2)至(I-6)所代表的化合物高分辨率质谱数据域元素分析结果见下表：
表1合成例2-6各化合物的质谱元素分析数据
合成例2
结构式(I-7)所代表的化合物可根据下面的合成路线2来合成：
合成路线2
(1)化合物b-1-7a的合成
于1000mL的三口圆底烧瓶中投入对2-氯-4-氟硝基苯(17.50g，100毫摩尔)、3-氯-4-硝基苯酚(18.16g，105毫摩尔)、碳酸钾(27.64g，200毫摩尔)500g甲苯搅拌升温至回流保温6小时，随后降温将该溶液过滤，滤液脱干，所得固体加入300g甲苯，搅拌升温50℃，降至室温，用盐酸酸化至pH＝1过滤，所得固体加入150g甲苯、搅拌升温至全溶，降温结晶，经过滤、烘干得固体(b-1-7a)，经HPLC-MS测得[M+1]＝328.87。
(2)化合物(b-1-7b)的合成
于1000mL的三口圆底烧瓶中投入b-1-7a(16.40g，50毫摩尔)、4-(4-庚基环己基)苯酚(30.18g，110毫摩尔)、碳酸钾(13.82g，100毫摩尔)、500g甲苯搅拌升温回流，保温反应6h，降至室温过滤，滤液脱干，加100g二氯甲烷室温搅拌0.5小时，经过滤、烘干得固体(b-1-2b)，经HPLC-MS测得[M+1]＝806.17。
(3)化合物(b-1-7)的合成
于1L高压釜中投入获得的化合物b-1-7b(24.15g，30毫摩尔)，5％的钯碳(3.4g，固含量为30％)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0.5-1.0MPa，搅拌下于40-45℃反应。反应结束后，通过一个薄膜将催化剂除掉，然后脱除溶剂，所得固体加入100g乙醇并搅拌30分钟，经过滤、烘干，将以95％的收率得到固体化合物b-1-7。
该化合物b-1-7的高分辩率质谱，ESI源，正离子模式，分子式C50H68N2O3，理论值745.11，测试值746.23。元素分析(C50H68N2O3)，理论值C：C,80.60；H,9.20；N,3.76；O,6.44，实测值C,80.57；H,9.33；N,3.54；O,6.56。
合成例8-10
结构式(I-8)至(I-10)所代表的化合物可用相应的母体化合物按合成路线2与b-1-7a进行醚化，得到对应的硝基化合物，再经催化加氢进行硝基的还原得到对应的二氨基化合物，结构式(I-8)至(I-10)所代表的化合物高分辨率质谱数据域元素分析结果见下表：
表2合成例8-10各化合物的质谱元素分析数据
(二)聚合物A的合成例
合成例A-1-1
在氮气氛围下，于1000mL的三口圆底烧瓶中投入结构式(I-1)所代表的二胺化合物(21.87g，30毫摩尔)(以下简称b-1-1)，对苯二胺(12.97g，120毫摩尔)(以下简称b-2-1)，4,4’-二氨基二苯醚(10.01g，50毫摩尔)(以下简称b-2-2),4,4’-二氨基二苯甲烷(9.91g，50毫摩尔)(以下简称b-2-3)和470.5g的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称NMP)，将所得悬浮液搅拌直至得到一个棕黄色的溶液。然后将49.03g(250毫摩尔)的1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐(以下简称a-1)和117.6g NMP加入体系。反应放热，室温搅拌4小时，得到在NMP中的聚酰胺酸聚合物A-1-1。
合成例A-1-2至A-1-20及比较合成例A-2-1至A-2-5
合成例A-1-2至A-1-20及比较合成例A-2-1至A-2-5可通过与合成例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有所改变，具体结果见下表3和表4，这里不再赘述。
在表3和表4中：
a-1：1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐
a-2：2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐
a-3：均苯四甲酸二酐
a-4：3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐
b-1-1：由式(I-1)表示的化合物
b-1-3：由式(I-3)表示的化合物
b-1-4：由式(I-4)表示的化合物
b-1-5：由式(I-5)表示的化合物
b-1-6：由式(I-6)表示的化合物
b-1-7：由式(I-7)表示的化合物
b-1-8：由式(I-8)表示的化合物
b-1-9：由式(I-9)表示的化合物
b-1-10：由式(I-10)表示的化合物
b-2-1：对苯二胺
b-2-2：1,2-双(4-氨基苯氧基)乙烷
b-2-3：对氨基苯乙胺
b-2-4：3,5-二氨基苯甲酸
b-2-5：1,4-二氨基-2,3-双十二烷氧基苯
b-2-6：1,4-二氨基-2,3-双(4-(4-庚基环己基)苯氧基)苯
b-2-7：1-(4-(4-戊基环己基环己基)苯氧基)-2,4-二氨基苯
b-2-8：4,4’-二氨基二苯乙烷
表3合成例各聚合物所用单体种类及用量
表4比较合成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的实施例与比较例
实施例1
a、液晶取向剂
氮气氛围，于三口圆底烧瓶中投入100重量份的聚合物(A-1-1)、1100重量份的NMP(以下简称B-1)和800重量份的乙二醇单丁醚(以下简称B-2)，体系于室温下搅拌30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
用旋涂的方式将实施例1的液晶取向剂涂覆在一片具有ITO电极的第一玻璃基板上，以形成预涂层。经过预固化(热板，80℃，10分钟)、主固化(循环烘箱，230℃，60分钟)、将得到膜厚为80nm的聚酰亚胺涂层。通过辊轮直径120mm的人造丝布摩擦装置，以固伦转速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，将得到包含液晶定向膜的基板，准备两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4μm的间隔粒子，将两块玻璃基板进行组合，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20
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20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)、溶剂(B)和添加剂(C)的种类及用量有所改变，另外取向工艺也有所改变，见表5。对实施例2至实施例20的液晶显示元件进行评价及结果见表5。
比较实施例1至比较实施例7
液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件的比较实施例1至比较实施例7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)、溶剂(B)和添加剂(C)的种类及用量有所改变，另外取向工艺也有所改变，见表7。对比较实施例1至比较实施例7的液晶显示元件进行评价及结果见表6。
评价方法
(1)耐摩擦性的表征
将实施例与比例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)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和表6中：
B-1：N-甲基-2-吡咯烷酮，
B-2：乙二醇单丁醚，
C-1：N,N,N’,N’-四环氧丙基-4,4’-二氨基二苯甲烷，
C-2：3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
表5实施例的液晶显示元件的评价结果
表6比较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含两个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双侧链，有效的增加了取向膜对液晶的锚定能力，经光取向和摩擦取向后，使液晶分子取向更加均匀稳定；抗摩擦性能优异，本发明的液晶取向膜具有更宽的摩擦制成窗口，所制得的液晶显示元件具有无摩擦条纹的特性，从而可以制得高品质的显示元件及更高的良品率。
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 (8)

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I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I中R1、R2、-NH2与苯环键合的位置并无特别限定，即R1、R2、-NH2可取代苯环上任意位置的氢原子；
式I中M、R1、R2分别独立地代表单键、 中的一种，或是二价有机基团，包括：碳原子数1-12亚烷基以及其含取代基的衍生物、碳原子数2-12的亚烯基以及含有取代基的衍生物、碳原子数2-12的炔烃以及含有取代基的炔烃、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、含有碳原子数2-12酯环以及其含取代基的衍生物、含有1-10个杂环的化合物以及含有取代基的衍生物中的一种或几种；
式I中基团X和Y为侧链，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。
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、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、2,3-双(4-(4-戊基环己基环己基)苯氧基)-1,4-二氨基苯、2,3-双(4-(4-庚基环己基)苯氧基)-1,4-二氨基苯、2,3-双十八烷氧基-1,4-二氨基苯、2,3-双十二烷氧基-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，二胺组分b中，b-1所占的百分摩尔比为0.5％-99.5％。
6.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和所述二胺组份b的摩尔比为100：20-200；所述四羧酸二酐组份a和所述二胺化合物b-1的摩尔比为100:1-80。
7.一种液晶取向膜，其特征在于，包含权利要求1-6任一项所述的液晶取向剂。
8.一种液晶显示元件，其特征在于，包含权利要求7所述的液晶取向膜。
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