CN109791334A - 液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法和使用其的液晶取向膜 - Google Patents

液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法和使用其的液晶取向膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于形成液晶取向膜的液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、液晶取向膜和使用其的液晶显示装置，所述液晶取向膜表现出优异的取向特性和电特性，并且同时具有优异的膜强度。

Description

液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法和使用其 的液晶取向膜
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0114783号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本发明涉及用于形成液晶取向膜的液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、液晶取向膜和使用其的液晶显示装置，所述液晶取向膜表现出优异的取向特性和电特性，并且同时具有优异的膜强度。
背景技术
在液晶显示装置中，液晶取向膜起使液晶以一定方向取向的作用。具体地，液晶取向膜用作液晶分子排列中的指向矢(director)，并因此，当液晶由于电场而移动形成图像时，液晶取向膜帮助液晶以适当的方向取向。此外，为了在液晶显示装置中获得均匀的亮度和高的对比度，必需使液晶均匀地取向。
作为用于使液晶取向的常规方法之一，已经使用了将聚合物膜(例如聚酰亚胺)涂覆至基底(例如玻璃)上并使用纤维(例如尼龙或聚酯)以预定方向摩擦其表面的摩擦方法。然而，摩擦方法可能在制造液晶面板期间引起严重的问题，原因是当纤维与聚合物膜摩擦时，可能发生细粉尘或静电放电(ESD)。
为了解决摩擦方法的问题，近来已经研究了通过光照射而不是摩擦引起聚合物膜的各向异性并利用该各向异性使液晶取向的光取向方法。
作为可用于光取向方法的材料，已经介绍了多种材料，其中对于液晶取向膜的各种优异性能，主要使用聚酰亚胺。然而，由于聚酰亚胺在溶剂中的溶解性差，因此难以将其通过以溶液状态涂覆而直接应用于形成取向膜的制造过程。
因此，在以具有优异溶解性的前体(例如聚酰胺酸或聚酰胺酸酯)形式涂覆之后，在200℃至230℃的温度下进行热处理过程以形成聚酰亚胺，然后用光照射聚酰亚胺以进行取向处理。
然而，由于面板的尺寸较大，在制造过程中发生列空间弯曲(column space(CS)-sweeping)现象，并且在液晶取向膜的表面上产生雾度，这引起星系(galaxy)问题。因此，存在不能充分实现面板的性能的限制。
因此，需要开发用于制备显示器领域中所需的具有高膜强度的液晶取向膜的液晶取向剂组合物。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供用于形成液晶取向膜的液晶取向剂组合物，所述液晶取向膜表现出优异的取向特性和电特性，并且同时具有优异的膜强度。
本发明的另一个目的是提供使用上述液晶取向剂组合物制备液晶取向膜的方法。
本发明的另一个目的是提供通过上述制备方法制备的液晶取向膜，和包括其的液晶显示装置。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供了液晶取向剂组合物，其包含：(i)含有由以下化学式1表示的重复单元或由以下化学式2表示的重复单元的聚合物；和(ii)由以下化学式5表示的聚碳化二亚胺化合物：
[化学式1]
[化学式2]
其中，在化学式1和2中，
R1和R2中的至少一者为具有1至10个碳原子的烷基并且其余为氢，
X1和X2各自为由以下化学式3表示的四价有机基团，
[化学式3]
在化学式3中，
R3至R8各自独立地为氢或具有1至6个碳原子的烷基，
L1为选自以下的任一者：单键、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR9R10-、-(CH2)Z-、-O(CH2)ZO-、-COO(CH2)ZOCO-、-CONH-、亚苯基、或其组合，
其中R9和R10各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基、或氟烷基，
Z为1至10的整数，
Y1和Y2各自独立地为由以下化学式4表示的二价有机基团，
[化学式4]
其中，在化学式4中，
Q1至Q4中的至少一者为氮并且余者为碳，以及
R3为氢或具有1至6个碳原子的烷基，
[化学式5]
其中，在化学式5中，
A为包含以下的有机基团：-O-、-CO-、-S-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)b-、-O(CH2)bO-、-COO-(CH2)b-OCO-、基于氨基甲酸酯的官能团和基于脲的官能团，
b为1至10的整数，
R11为具有1至20个碳原子的亚烷基或具有6至20个碳原子的亚芳基，
m为1至5的整数，以及
D为由以下化学式6表示的官能团，
[化学式6]
其中，在化学式6中，
T为-O-或-NH-，
R12为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的芳基、或醚基，以及
R13为氢或具有1至6个碳原子的烷基。
当使用现有的聚酰亚胺作为液晶取向膜时，具有优异溶解性的聚酰亚胺前体(例如聚酰胺酸或聚酰胺酸酯)经涂覆并干燥以形成涂覆膜，然后通过高温热处理过程转化为聚酰亚胺，然后经受光照射或摩擦处理以进行取向处理。
然而，在这样的聚酰亚胺取向膜的情况下，因为在取向膜中除了在形成聚酰亚胺主链的重复单元之间的键之外没有在重复单元之间的化学交联，所以存在取向膜的强度不足的限制。
就此而言，本发明人通过实验发现，当将作为能够在内部重复单元之间形成化学交联的交联剂的聚碳化二亚胺化合物应用于对应于聚酰亚胺前体的聚酰胺酸或聚酰胺酸酯时，不仅可以通过形成交联产物而确保优异的机械强度，而且可以实现等于或高于现有液晶取向膜的取向特性和电特性的取向特性和电特性，从而完成了本发明。
特别地，在向液晶取向剂组合物中添加交联剂化合物的情况下，通过其中两个或更多个基于碳化二亚胺的官能团位于定位在中心处的有机基团A的末端处的特征化学结构，如化学式5所示，可以引起聚酰胺酸或聚酰胺酸酯的羧基与基于碳化二亚胺的官能团之间的有效交联反应。
由此，聚碳化二亚胺化合物可以介导聚酰胺酸或聚酰胺酸酯的内部主链之间的化学交联，并且可以形成具有相对高的交联度的交联结构，因此与现有的液晶取向膜相比，可以具有显著改善的机械强度。
在下文中，将更详细地描述本发明。
术语的定义
除非本文另有说明，否则以下术语可以如下定义。
在整个说明书中，当一个部分“包含”一个构成要素时，除非另有具体描述，否则这并不意指排除另外的构成要素，而是意指还可以包含另外的构成要素。
如本文所使用的，术语“经取代的”意指与化合物中的碳原子键合的氢原子被另外的取代基替代，并且待取代的位置没有限制，只要该位置是氢原子被取代的位置(即取代基可以取代的位置)即可，并且当两个或更多个被取代时，两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
如本文所使用的，术语“经取代或未经取代的”意指未被取代或被选自以下的一个或更多个取代基取代：氘；卤素基团；氰基；硝基；羟基；羰基；酯基；酰亚胺基；酰胺基；氨基；羧基；磺酸基；磺酰胺基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫基；芳基硫基；烷基磺酰基；芳基磺酰基；甲硅烷基；硼基；烷基；环烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；芳基膦基；或包含N、O和S原子中的至少一者的杂环基，或者未被取代或被所示例的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代。例如，“两个或更多个取代基相连接的取代基”可以是联苯基。即，联苯基可以为芳基，或者可以被解释为两个苯基相连接的取代基。
在本说明书中，符号或意指与另外的取代基连接的键，并且直接键意指在由A或B表示的部分处不存在单独原子的情况。
具有4至20个碳原子的烃可以是具有4至20个碳原子的烷烃、具有4至20个碳原子的烯烃、具有4至20个碳原子的炔烃、具有4至20个碳原子的环烷烃、具有4至20个碳原子的环烯烃、具有6至20个碳原子的芳烃、或者其中环烃中的至少一个环烃共用两个或更多个原子的稠环、或者其中至少一个烃化学键合的烃。具体地，具有4至20个碳原子的烃的实例包括正丁烷、环丁烷、1-甲基环丁烷、1,3-二甲基环丁烷、1,2,3,4-四甲基环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环己烯、1-甲基-3-乙基环己烯、双环己烷、苯、联苯、二苯基甲烷、2,2-二苯基丙烷、1-乙基-1,2,3,4-四氢化萘、1,6-二苯基己烷等。
具有1至10个碳原子的烷基可以是直链、支链或环状烷基。具体地，具有1至10个碳原子的烷基可以是具有1至10个碳原子的直链烷基；具有1至6个碳原子的直链烷基；具有3至10个碳原子的支链或环状烷基；或者具有3至6个碳原子的支链或环状烷基。更具体地，具有1至10个碳原子的烷基的实例可以包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环己基等。
具有1至10个碳原子的氟烷基可以是其中具有1至10个碳原子的烷基中的至少一个氢经氟取代的基团，并且具有1至10个碳原子的氟烷氧基可以是其中具有1至10个碳原子的烷氧基中的至少一个氢经氟取代的基团。
卤素可以是氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。
氮氧化物是其中氮原子和氧原子键合的化合物，并且氮氧化物官能团意指官能团中包含氮氧化物的官能团。作为氮氧化物官能团的实例，可以使用硝基(-NO2)等。
具有1至10个碳原子的烷氧基可以是直链、支链或环状烷氧基。具体地，具有1至10个碳原子的烷氧基可以是具有1至10个碳原子的直链烷氧基；具有1至5个碳原子的直链烷氧基；具有3至10个碳原子的支链或环状烷氧基；或者具有3至6个碳原子的支链或环状烷氧基。更具体地，具有1至10个碳原子的烷氧基的实例可以包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、环庚氧基等。
具有1至10个碳原子的烯基可以是直链、支链或环状烯基。具体地，具有1至10个碳原子的烯基可以是具有2至10个碳原子的直链烯基、具有2至5个碳原子的直链烯基、具有3至10个碳原子的支链烯基、具有3至6个碳原子的支链烯基、具有5至10个碳原子的环状烯基、或者具有6至8个碳原子的环状烯基。更具体地，具有2至10个碳原子的烯基的实例可以包括乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环己烯基等。
在本说明书中，芳基没有特别限制，但优选具有6至60个碳原子，并且可以是单环芳基或多环芳基。根据一个实施方案，芳基具有6至30个碳原子。根据一个实施方案，芳基具有6至20个碳原子。作为单环芳基，芳基可以为苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。多环芳基的实例包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基、芴基等，但不限于此。
在本说明书中，亚烷基是衍生自烷烃的二价官能团，并且可以是直链、支链或环状类型的，其实例包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丁基、亚仲丁基、亚叔丁基、亚戊基、亚己基等。
在本说明书中，亚芳基意指在芳基上存在两个键合位置的基团，即二价基团。可以应用上述对芳基的描述，不同之处在于基团各自为二价基团。
衍生自任意化合物的多价有机基团是指其中键合至所述任意化合物的复数个氢原子被除去的残基。在一个实例中，衍生自环丁烷的四价有机基团是指其中键合至环丁烷的任意四个氢原子被除去的残基。
在本说明书中，化学式中的符号或是指其中相应位点处的氢被除去的残基。例如，符号是指其中键合至环丁烷的碳数1、2、3和4的四个氢原子被除去的残基，即，其是指衍生自环丁烷的四价有机基团中的任一者。
在本说明书中，直接键或单键是指与键合线相连接而在相关位置处不存在原子或原子团。具体地，其是指化学式中由L1和L2表示的部分中不存在另外的原子的情况。
聚合物
所述聚合物包含由化学式1表示的重复单元或由化学式2表示的重复单元。即，所述聚合物可以包含一种由化学式1表示的重复单元或一种由化学式2表示的重复单元、或者由化学式1表示的重复单元和由化学式2表示的重复单元两者。
在化学式1和2的重复单元中，X1和X2各自独立地为衍生自具有4至20个碳原子的烃的四价有机基团、或者其中四价有机基团中的至少一个H经卤素取代或者一个或更多个-CH2-经-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-或-CONH-替代使得氧或硫原子不直接连接的四价有机基团。
作为具体实例，X1和X2可以各自独立地为由以下化学式3表示的四价有机基团。
[化学式3]
在化学式3中，R3至R8各自独立地为氢或具有1至6个碳原子的烷基，L1为选自以下的任一者：单键、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR9R10-、-(CH2)Z-、-O(CH2)ZO-、-COO(CH2)ZOCO-、-CONH-、亚苯基、或其组合，其中R9和R10各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基、或氟烷基，z为1至10的整数。
更优选地，X1和X2各自独立地为衍生自环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐的以下化学式3-1的有机基团、衍生自1,3-二甲基环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐的以下化学式3-2的有机基团、或衍生自四氢-[3,3'-双呋喃]-2,2',5,5'-四烯的以下化学式3-3的有机基团。
[化学式3-1]
[化学式3-2]
[化学式3-3]
同时，Y1和Y2各自被限定为由以下化学式4表示的二价有机基团，其可以提供用于能够表现出上述效果的具有各种结构的液晶取向剂的聚合物。
[化学式4]
在化学式4中，Q1至Q4中的至少一者为氮并且余者为碳，以及R3为氢或具有1至6个碳原子的烷基。
由化学式4表示的官能团具有其中两个芳族环状化合物(优选一个杂芳族环状化合物和一个芳族环状化合物)通过仲胺基团或叔胺基团键合的结构特征。因此，即使在满足与液晶取向剂相同或更高水平的取向和余像特征时，也可以大大改善电压保持率，因此可以实现优异的电特性。
另一方面，当两个芳族环状化合物通过单键而不是仲胺基团或叔胺基团键合时，可能存在液晶取向剂的取向特性差并且电压保持率降低的技术问题。
另外，当通过仲胺基团或叔胺基团键合的两个芳族环状化合物二者都不包含诸如氮原子的杂原子时，即使对由胺与酸酐之间的反应形成的聚酰胺酸或聚酰胺酸酯进行亚胺化反应，也不能进行充分的亚胺化反应(例如，通过在230℃下的热处理)。因此，存在最终液晶取向膜中的亚胺化率降低的限制。这似乎是由于由胺化合物的结构差异引起的胺、聚酰胺酸和聚酰胺酸酯的物理和化学特性的差异所致。
具体地，在化学式4中，Q1至Q4中的一者可以为氮并且其余可以为碳。更具体地，在化学式4的Q1至Q4中，Q2和Q4中的一者可以为氮并且其余可以为碳。优选地，在化学式4的Q1至Q4中，Q2可以为氮，并且Q1、Q3和Q4可以为碳。
即，化学式4可以具有苯化合物和其中苯的六个碳之一被氮取代的吡啶化合物通过仲胺或叔胺不对称地键合的结构。因此，应用一个实施方案的液晶取向剂组合物的液晶显示装置可以实现高的电压保持率和液晶取向特性。
另一方面，在化学式4中，当Q1和Q3中的一者为氮时，可能存在所制备的取向膜的电特性和长期可靠性逐渐降低的问题。
此外，在化学式4中，R3可以为氢。
化学式4是衍生自作为用于形成液晶取向剂的聚合物的前体的二胺的重复单元，并且被认为由使用如下所述的不对称的基于吡啶的二胺产生。
鉴于不对称吡啶二胺或由其衍生的重复单元的结构及由此产生的效果在本领域先前已知的液晶取向剂聚合物的领域中从未被认识到的事实，化学式4的重复单元和作为其前体的二胺化合物被认为是新的。
另外，化学式4可以包括由以下化学式4-1至4-3表示的官能团。
[化学式4-1]
[化学式4-2]
[化学式4-3]
在化学式4-1至4-3中，Q1至Q4和R3的限定包括以上在化学式4中所述的那些。
因此，由于化学式4包括由化学式4-1至4-3表示的官能团，因此应用一个实施方案的用于液晶取向剂的聚合物的液晶显示装置可以实现高的电压保持率和液晶取向特性。
更具体地，化学式4可以包括由以下化学式4-4至4-6表示的官能团。
[化学式4-4]
[化学式4-5]
[化学式4-6]
用于制备用于液晶取向剂的聚合物的方法的实例没有特别限制，并且例如，可以使用包括以下步骤的方法：使以下化学式11的杂芳族化合物与化学式12的芳族化合物反应以制备以下化学式13的化合物；将化学式13的化合物还原以制备以下化学式14的二胺；以及使化学式14的二胺与四羧酸或其酸酐反应以制备用于液晶取向剂的聚合物。
[化学式11]
在化学式11中，R21为卤素原子，R22为氮氧化物官能团，以及
Z1至Z4中的至少一者为氮并且余者为碳，
[化学式12]
其中，在化学式12中，R3为氢或具有1至10个碳原子的烷基，以及R23为氨基或氮氧化物官能团，
[化学式13]
[化学式14]
优选地，在化学式11中，R21为氯原子，R22为硝基，Z1或Z3为氮并且余者为碳，Z2和Z4可以为碳。即，化学式11的优选实例包括2-氯-5-硝基吡啶、2-氯-4-硝基吡啶等。
同时，在化学式12中，R3为氢，R23可以为硝基或氨基。即，化学式12的优选实例包括对苯二胺、间苯二胺等。
具体地，在制备化学式13的化合物的步骤中，化学式13的化合物可以通过使化学式11的杂芳族化合物与化学式12的杂芳族化合物反应来制备。具体地，可以进行其中化学式11的杂芳族化合物中包含的R21的卤素元素被化学式12的杂芳族化合物中包含的氮元素取代的反应。
该反应可以在在叔胺催化剂的存在下在50℃至150℃下进行10小时至20小时的条件下进行。该反应可以在本领域先前已知的各种有机溶剂的存在下进行，并且有机溶剂的具体实例包括乙酸乙酯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。这些溶剂可以单独使用或组合使用。
在氮氧化物官能团中，氮氧化物是其中氮原子和氧原子键合的化合物，并且氮氧化物官能团意指官能团中包含氮氧化物的官能团。作为氮氧化物官能团的实例，可以使用硝基(-NO2)等。
可以使由此制备的化学式13的化合物经历还原反应以制备化学式14的二胺化合物。具体地，当化学式13的化合物中包含的R22或R23的氮氧化物官能团在还原条件下被还原为伯氨基时，可以合成二胺化合物。
还原反应可以在在钯/碳催化剂的存在下在室温下进行10小时至15小时的温和条件下进行。该反应可以在本领域先前已知的各种有机溶剂的存在下进行，并且有机溶剂的具体实例包括乙酸乙酯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。这些溶剂可以单独使用或组合使用。
在化学式13和14中描述的Z1至Z4、R3、R22和R23的细节包括以上在化学式11和12中描述的那些。
化学式14的化合物的具体实例包括由以下化学式14-1至14-3表示的化合物。
[化学式14-1]
[化学式14-2]
[化学式14-3]
通过上述步骤制备的化学式14的二胺可以与在制备聚酰胺酸中通常使用的四羧酸或其酸酐反应以制备包含酰胺酸、酰胺酸酯或其混合物的聚合物，所述四羧酸或其酸酐例如均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、或环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐、或1,3-二甲基环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐、四氢-[3,3'-双呋喃]-2,2',5,5'-四烯等。
或者，根据需要，除了通过上述步骤制备的化学式14的二胺之外，可以混合在与液晶取向剂有关的领域中通常已知的各种二胺化合物(例如对苯二胺、4,4-氧二苯胺、4,4'-亚甲基二苯胺等)以制备酰胺酸、酰胺酸酯或其混合物。
反应条件可以参考本领域中已知的聚酰胺酸的制备条件适当地调节。
由化学式1表示的重复单元或由化学式2表示的重复单元可以根据期望特性以适当的量包含在内。
具体地，基于聚合物中的总的重复单元，由化学式1表示的重复单元可以以0mol％至95mol％、或10mol％至90mol％的量包含在内。在该范围内，可以提供具有优异涂覆特性的用于液晶取向剂的聚合物。
基于聚合物中的总的重复单元，由化学式2表示的重复单元可以以0mol％至80mol％、0mol％至40mol％、或0.1mol％至30mol％的量包含在内。在由化学式2表示的重复单元中，酰亚胺转化率根据在光照射之后的高温热处理过程期间主链的结构和含量而变化，从而影响分子主链的结晶度。如果该量超过上述范围，则取向稳定性可能因分子链的粘附程度而降低。
同时，聚合物还可以包含由以下化学式7或8表示的重复单元。即，聚合物可以包含一种由化学式7表示的重复单元的一种物类、或由化学式8表示的重复单元的一种物类、或者由化学式7表示的重复单元和由化学式8表示的重复单元的两种物类。
[化学式7]
[化学式8]
在化学式7或8中，X为化学式1的X1或化学式2的X2，Y为化学式1的Y1或化学式2的Y2，R30为氢或具有1至10个碳原子的烷基，以及D是化学式5的D。
化学式7或8是这样的重复单元：其中由化学式1表示的聚酰胺酸重复单元或由化学式2表示的聚酰胺酸酯重复单元与由化学式5表示的聚碳化二亚胺化合物形成交联结构，并且该交联结构在用于液晶取向剂的聚合物与最终制备的液晶取向膜的内部主链之间通过化学式7或8的重复单元引入，从而实现优异的机械强度。
更具体地，在由化学式1表示的聚酰胺酸重复单元的羧基或由化学式2表示的聚酰胺酸酯重复单元的酯基与由化学式5表示的聚碳化二亚胺化合物的碳化二亚胺官能团反应的同时，可以形成由化学式7或8表示的重复单元。
基于由化学式1或2表示的重复单元的摩尔数，由化学式7或8表示的重复单元可以以0.1mol％至20mol％的量包含在液晶取向组合物中。当由化学式7或8表示的重复单元的摩尔比率太大时，用于液晶取向剂的聚合物的交联度过度增加，并因此聚合物的柔性可能降低并且由聚酰亚胺引起的液晶取向特性也可能降低。
另一方面，如果由化学式7或8表示的重复单元的摩尔比率变得太小，则可能难以充分实现由于用于液晶取向剂的聚合物的交联度增加而改善机械强度的效果。
聚碳化二亚胺化合物
除了上述用于液晶取向剂的聚合物之外，本发明的一个实施方案的液晶取向剂组合物还包含聚碳化二亚胺化合物，并因此可以改善由此制备的液晶取向膜的机械强度。
聚碳化二亚胺化合物意指在其分子中包含至少两个基于碳化二亚胺的官能团的化合物。碳化二亚胺官能团是在碳与氮之间包含双键的由-N＝C＝N-表示的官能团，并且可以表现出与由化学式1表示的聚酰胺酸重复单元的羧基或由化学式2表示的聚酰胺酸酯重复单元的酯基的高反应性。
具体地，聚碳化二亚胺化合物可以为由以下化学式5表示的化合物。
[化学式5]
在化学式5中，
A为包含以下的有机基团：-O-、-CO-、-S-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)b-、-O(CH2)bO-、-COO-(CH2)b-OCO-、基于氨基甲酸酯的官能团和基于脲的官能团，b为1至10的整数，R11为具有1至20个碳原子的亚烷基或具有6至20个碳原子的亚芳基，m为1至5的整数，以及D为由以下化学式6表示的官能团，
[化学式6]
其中，在化学式6中，T为-O-或-NH-，R12为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的芳基、或醚基，以及R13为氢或具有1至6个碳原子的烷基。
基于氨基甲酸酯的官能团包括衍生自氨基甲酸酯基团(-OCONH-)的官能团、或氨基甲酸酯基团，并且衍生自氨基甲酸酯基团的官能团可以意指氨基甲酸酯基团的氢原子被另外的官能团取代。取代的官能团的实例没有特别限制，并且例如，可以使用氘；卤素基团；氰基；硝基；羟基；羰基；酯基；酰亚胺基；酰胺基；氨基；羧基；磺酸基；磺酰胺基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫基；芳基硫基；烷基磺酰基；芳基磺酰基；甲硅烷基；硼基；烷基；环烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；芳基膦基；或包含N、O和S原子中的至少一者的杂环基。
基于氨基甲酸酯的官能团包括衍生自氨基甲酸酯基团(-NHCONH-)的官能团、或氨基甲酸酯基团，并且衍生自氨基甲酸酯基团的官能团可以意指氨基甲酸酯基团的氢原子被另外的官能团取代。
具体地，在由化学式6表示的官能团中，T为-O-，R12为以下化学式6-1的醚基，以及R13可以为氢。
[化学式6-1]
在化学式6-1中，R14为氢或具有1至6个碳原子的烷基，R15为具有1至6个碳原子的亚烷基，以及p为1或更大、或者1至5的整数。
此外，在由化学式6表示的官能团中，T为-NH-，R12为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基、或具有6至20个碳原子的芳基，以及
R13可以为氢。
同时，在化学式5中，由A表示的官能团可以为由以下化学式21表示的官能团或由以下化学式22表示的官能团。
[化学式21]
-R′-G1
在化学式21中，R'为二价有机官能团，G1为由化学式6表示的官能团。优选地，在化学式21中，G1为化学式6的官能团，其中T为-O-，R12为以下化学式6-1的醚基，以及R13为氢。
[化学式6-1]
在化学式6-1中，R14为氢或具有1至6个碳原子的烷基，R15为具有1至6个碳原子的亚烷基，以及p为1至5的整数。
在化学式21中，用作R'的二价有机官能团的实例没有特别限制，并且可以使用在交联剂的领域中通常用作双官能交联链的各种官能团，例如具有1至50碳原子的直链亚烷基、具有6至20个碳原子的亚芳基、-O-、-CO-、-S-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)b-、-O(CH2)bO-、-COO-(CH2)b-OCO-、基于氨基甲酸酯的官能团和基于脲的官能团。
[化学式22]
在化学式22中，R”为三价有机官能团，G2和G3各自独立地为由化学式6表示的官能团。优选地，在化学式22中，G2为化学式6的官能团，其中T为-O-，R12为以下化学式6-1的醚基，以及R13为氢。
[化学式6-1]
在化学式6-1中，R14为氢或具有1至6个碳原子的烷基，R15为具有1至6个碳原子的亚烷基，以及p为1至5的整数。
在化学式22中，用作R”的三价有机官能团的实例没有特别限制，并且可以使用在交联剂的领域中通常用作三价交联链的各种官能团，例如具有1至50个碳原子的支化亚烷基等。
此外，在化学式22中，G3为化学式6的官能团，其中T为-NH-，R12为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基、或具有6至20个碳原子的芳基，以及R13为氢。
作为其中化学式5中由A表示的官能团为由化学式21表示的官能团的具体实例，可以提及XR-5517(可得自于Stahl)。作为其中化学式5中由A表示的官能团为由化学式22表示的官能团的具体实例，可以提及XR-5580(可得自于Stahl)或XR-13-554(可得自于Stahl)。
聚碳化二亚胺化合物的固体含量可以为40％至100％、40％至60％、或80％至100％。在使用聚碳化二亚胺化合物作为溶质以溶解在有机溶剂中的状态制备的溶液的情况下，固体含量可以意指在溶液的总重量中溶质的含量。
特别地，由于聚碳化二亚胺化合物包含为可交联官能团的至少两个碳化二亚胺官能团，因此在液晶取向剂组合物中能够与聚酰胺酸重复单元或聚酰胺酸酯重复单元等反应的表面积增加，并因此可以更容易地形成交联结构。
基于液晶取向剂组合物的总重量，聚碳化二亚胺化合物优选以0.5重量％至15重量％、1重量％至10重量％、或2重量％至5重量％的量包含在内。
如果聚碳化二亚胺化合物的含量太大，则随着用于液晶取向剂的聚合物的交联度过度增加，聚合物的柔性可能降低。此外，由于组合物的粘度增加或由于组合物中的凝胶化反应，在基底上的涂覆特性可能降低。
同时，如果聚碳化二亚胺化合物的含量变得太小，则可能难以充分实现由于用于液晶取向剂的聚合物的交联度增加而改善机械强度的效果。
用于制备液晶取向膜的方法
本发明还提供了用于制备液晶取向膜的方法，其包括以下步骤：将液晶取向剂组合物涂覆至基底上以形成涂覆膜(步骤1)；干燥涂覆膜(步骤2)；在干燥步骤之后立即用光照射涂覆膜或者摩擦涂覆膜以进行取向处理(步骤3)；以及对经取向处理的涂覆膜进行热处理并固化(步骤4)。
步骤1是将上述液晶取向剂组合物涂覆至基底上以形成涂覆膜的步骤。
将液晶取向剂组合物涂覆至基底上的方法没有特别限定，例如，可以使用诸如丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷、喷墨印刷等方法。
此外，液晶取向剂组合物可以为溶解或分散在有机溶剂中的液晶取向剂组合物。有机溶剂的具体实例包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲基砜、六甲基亚砜、γ-丁内酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丙醚、乙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单异丙醚、乙二醇单异丙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚乙酸酯等。这些溶剂可以单独使用或组合使用。
除了有机溶剂之外，液晶取向剂组合物还可以包含其他组分。在一个非限制性实例中，当涂覆液晶取向剂组合物时，还可以包含这样的添加剂：其能够改善膜厚度的均匀性和表面平滑度，改善液晶取向膜与基底之间的粘合性，改变液晶取向膜的介电常数和导电性，或者增加液晶取向膜的密实度。这些添加剂的实例包括各种溶剂、表面活性剂、基于硅烷的化合物、电介质、交联化合物等。
步骤2是干燥通过将液晶取向剂组合物涂覆至基底上而形成的涂覆膜的步骤。
干燥涂覆膜的步骤可以通过使用诸如加热涂覆膜或真空蒸发的方法来进行，并且优选在50℃至150℃、或60℃至140℃下进行。
步骤3是在干燥步骤之后立即用光照射涂覆膜或者摩擦涂覆膜以进行取向处理的步骤。
在本说明书中，“在干燥步骤之后立即照射涂覆膜”是指在干燥之后在没有在高于干燥步骤的温度的温度下进行热处理的情况下立即用光照射膜，并且可以添加除了热处理之外的步骤。
更具体地，当通过使用包含聚酰胺酸或聚酰胺酸酯的常规液晶取向剂制备液晶取向膜时，其包括在基本上进行高温热处理以使聚酰胺酸亚胺化之后照射光的步骤。然而，当使用上述一个实施方案的液晶取向剂制备液晶取向膜时，其不包括热处理步骤，并且直接照射光以进行取向处理，然后通过热处理使经取向处理的涂覆膜固化，从而能够制备液晶取向膜。
此外，在取向处理步骤中，光照射可以通过照射波长为150nm至450nm的偏振紫外线来进行。在这种情况下，曝光强度可以根据用于液晶取向剂的聚合物的种类而变化，并且优选地，可以照射10mJ/cm2至10J/cm2、或30mJ/cm2至2J/cm2的能量。
关于紫外线，照射偏振紫外线以进行取向处理，所述偏振紫外线选自通过穿过以下偏振装置或由以下偏振装置反射的方法经历偏振处理的紫外线：使用其中介电各向异性材料涂覆至透明基底(例如石英玻璃、苏打石灰玻璃、不含苏打石灰的玻璃等)的表面上的基底的偏振装置；其上细微地沉积有铝或金属线的偏光板；或者利用石英玻璃的反射的布鲁斯特(Brewster)偏振装置等。此处，偏振紫外线可以垂直于基底的表面照射，或者可以通过朝向特定角度引导入射角来照射。通过该方法，向涂覆膜赋予液晶分子的取向能力。
此外，在取向处理步骤中，摩擦处理可以采用使用摩擦布的方法。更具体地，在摩擦处理中，可以在旋转其中摩擦布附接至金属辊的摩擦辊的同时在一个方向上摩擦热处理步骤之后的涂覆膜的表面。
步骤4是对经取向处理的涂覆膜进行热处理并固化的步骤。
对经取向处理的涂覆膜进行热处理并固化的步骤是在即便使用包含聚酰胺酸或聚酰胺酸酯的用于液晶取向剂的聚合物制备液晶取向膜的常规方法中也在光照射之后进行的步骤，并且该步骤不同于通过将液晶取向剂组合物涂覆至基底上，然后在照射光之前或在照射光的同时进行液晶取向剂的亚胺化而进行的热处理步骤。
在这种情况下，热处理可以通过加热装置例如热板、热空气循环炉、红外线炉等进行，并且热处理优选在150℃至300℃、或180℃至250℃的温度下进行。
同时，在干燥涂覆膜的步骤(步骤2)之后，根据需要，该方法还可以包括在干燥步骤之后立即在等于或高于干燥步骤的温度的温度下对涂覆膜进行热处理。热处理可以通过加热装置例如热板、热空气循环炉和红外线炉进行，并且优选在150℃至250℃的温度下进行。在该过程中，液晶取向剂可以被亚胺化。
即，用于制备液晶取向膜的方法可以包括以下步骤：将上述液晶取向剂组合物涂覆至基底上以形成涂覆膜(步骤1)；干燥涂覆膜(步骤2)；在干燥步骤之后立即在等于或高于干燥步骤的温度的温度下对涂覆膜进行热处理(步骤3)；用光照射经热处理的涂覆膜或者摩擦涂覆膜以进行取向处理(步骤4)；以及对经取向处理的涂覆膜进行热处理并固化(步骤5)。
液晶取向膜
此外，本发明可以提供根据上述用于制备液晶取向膜的方法制备的液晶取向膜。具体地，液晶取向膜可以包含一个实施方案的液晶取向剂组合物的经取向的固化的产物。经取向的固化的产物意指通过一个实施方案的液晶取向剂组合物的取向步骤和固化步骤所获得的材料。
液晶取向膜的厚度没有特别限制，但是例如，其可以在0.01μm至1000μm的范围内自由调节。如果液晶取向膜的厚度增加或减少特定值，则在取向膜中测量的物理特性也可以改变一定的值。
如上所述，当使用包含含有由化学式1表示的重复单元或由化学式2表示的重复单元的聚合物以及由化学式5表示的聚碳化二亚胺化合物的液晶取向剂组合物时，可以制备由于膜强度增加而具有增强的耐久性的液晶取向膜。
液晶显示装置
另外，本发明提供了包括上述液晶取向膜的液晶显示装置。
液晶取向膜可以通过已知方法引入液晶单元中，并且同样地，液晶单元可以通过已知方法引入液晶显示装置中。液晶取向膜可以由另一实施方案的液晶取向剂组合物来制备，从而实现优异的稳定性和优异的物理特性。具体地，可以提供这样的液晶显示装置：其可以在高温和低频下具有高的电压保持率，具有优异的电特性，减少对比度的性能劣化或图像残留(余像)现象，并且具有优异的膜强度。
有益效果
根据本发明，可以提供用于形成液晶取向膜的液晶取向剂组合物、使用其制备液晶取向膜的方法、液晶取向膜和使用其的液晶显示装置，所述液晶取向膜表现出优异的取向特性和电特性，并且同时具有优异的膜强度。
具体实施方式
将通过实施例更详细地描述本发明。然而，提供这些实施例仅用于说明目的，并且本发明的范围不旨在受这些实施例的限制。
<制备例：二胺的制备>
制备例1
将18.3g(100mmol)2-氯-5-硝基吡啶(化合物1)和12.5g(98.6mmol)对苯二胺(p-PDA，化合物2)完全溶解在200mL二甲基亚砜(DMSO)中。然后向其中添加23.4g(200mmol)三乙胺(TEA)并且在室温下搅拌12小时。当反应完成时，将反应产物倒入含有500mL水的容器中并且搅拌1小时。用200mL水和200mL乙醇洗涤通过过滤获得的固体以合成16g(61.3mmol)化合物3(产率：60％)。
将化合物3溶解在200mL的比率为1:1的乙酸乙酯(EA)和THF的混合溶液中。向其中添加0.8g钯(Pd)/碳(C)并且在氢气氛下搅拌12小时。反应完成之后，通过硅藻土垫过滤反应混合物，并且将滤液浓缩以制备11g化合物4的二胺(产率：89％)。
制备例2
以与制备例1中相同的方式制备制备例2的二胺，不同之处在于使用间苯二胺(m-PDA)代替对苯二胺(p-PDA，化合物2)。
制备例3
以与制备例1中相同的方式制备制备例3的二胺，不同之处在于使用2-氯-4-硝基吡啶代替2-氯-5-硝基吡啶(化合物1)。
<实施例：液晶取向剂组合物的制备>
实施例1
将1.408g(7mmol)制备例1中制备的二胺完全溶解在15.37g无水N-甲基吡咯烷酮(NMP)中。
然后，在冰浴下向该溶液中添加1.304g(6.65mmol)环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐(CBDA)，并且在室温下搅拌16小时以制备聚酰胺酸溶液。
向聚酰胺酸溶液中添加量为基于总溶液的2重量％的由以下化学式A表示的XR-5517(可得自于Stahl；固体含量为50％的双官能类型)，并且在25℃下将混合物搅拌16小时以制备液晶取向组合物。
[化学式A]
在化学式A中，m＝1至5；n＝1至5；以及p＝1至5。
实施例2
以与实施例1中相同的方式制备液晶取向剂组合物，不同之处在于使用由以下化学式B表示的XR-5580(可得自于Stahl；固体含量为50％的三官能类型)代替XR-5517。
[化学式B]
在化学式B中，m＝1至5；p＝1至5，n＝1以及q＝1
实施例3
以与实施例1中相同的方式制备液晶取向剂组合物，不同之处在于使用由以下化学式C表示的XR-13-554(可得自于Stahl；固体含量为100％的三官能类型)代替XR-5517。
[化学式C]
在化学式C中，m＝1至5，p＝1至5，n＝1以及q＝1。
实施例4
以与实施例1中相同的方式制备液晶取向剂组合物，不同之处在于以基于总溶液的5重量％的量将XR-5517添加至聚酰胺酸溶液。
实施例5
以与实施例1中相同的方式制备液晶取向剂组合物，不同之处在于使用制备例2中制备的二胺代替制备例1中制备的二胺。
实施例6
以与实施例1中相同的方式制备液晶取向剂组合物，不同之处在于使用制备例3中制备的二胺代替制备例1中制备的二胺。
<比较例：液晶取向剂组合物的制备>
比较例1
以与实施例1中相同的方式制备液晶取向剂组合物，不同之处在于不使用XR-5517。
比较例2
以与实施例1中相同的方式制备液晶取向剂组合物，不同之处在于使用由以下化学式D表示的6-(4-氨基苯基)吡啶-3-胺代替制备例1中制备的二胺。
[化学式D]
比较例3
以与实施例1中相同的方式制备液晶取向剂组合物，不同之处在于使用由以下化学式E表示的4,4'-二氨基二苯胺代替制备例1中制备的二胺。
[化学式E]
<实验例：实施例和比较例中获得的液晶取向剂组合物的物理特性测量>
通过使用实施例和比较例中获得的液晶取向剂组合物制备液晶单元。通过以下方法测量每个液晶取向单元的物理特性，并且结果示于下表1中。
具体地，使用旋涂法将实施例和比较例中制备的液晶取向剂组合物涂覆至用于电压保持率(VHR)的上基底/下基底的每一者上，在所述基底中在尺寸为2.5cm×2.7cm的矩形玻璃基底上图案化有厚度为60nm且面积为1cm×1cm的ITO电极。然后，将其上涂覆有液晶取向剂组合物的基底放置在约80℃的热板上并且干燥2分钟以使溶剂蒸发。为了使由此获得的涂覆膜经历取向处理，使用其中粘附有线性偏光器的曝光装置以0.25J/cm2的强度将254nm的紫外线照射至上板/下板的每一者的涂覆膜。随后，将经取向处理的上/下板在约230℃的烘箱中煅烧(固化)15分钟以获得厚度为0.1μm的涂覆膜。然后，将浸渍有尺寸为4.5μm的球形间隔物的密封剂施加至上板的除液晶注入孔之外的边缘。然后，将形成在上板和下板上的取向膜对齐，使得它们彼此面向并且取向方向彼此对齐，然后将上板和下板粘结在一起并使密封剂固化以制备空的空间。然后，将液晶注入空的单元中以制备液晶取向单元。
1)电压保持率(VHR)
对于液晶取向单元，使用得自于TOYO公司的6254C设备作为测量仪器在1Hz和60℃下测量电压保持率。
2)膜强度
在使用摩擦机(SHINDO Engineering)使由实施例和比较例中制备的液晶取向剂组合物获得的取向膜的表面以850rpm旋转的同时使取向膜经历摩擦处理，然后使用雾度计测量雾度值。如以下等式1所示地计算在摩擦处理之后的雾度值与在摩擦处理之前的雾度值之间的差值以评估膜强度。如果雾度值的变化小于1，则评估为膜强度是优异的。
[等式1]
膜强度(％)＝液晶取向膜在摩擦处理之后的雾度(％)-液晶取向膜在摩擦处理之前的雾度(％)
3)亚胺化转化率(％)
通过ATR法测量由实施例和比较例的液晶取向剂组合物获得的液晶取向膜的FT-IR光谱，并且测量取向膜中包含的聚合物分子中的酰亚胺结构的比率。
表1
实施例和比较例的实验例的测量结果
如表1所示，在通过使用由制备例1至3中获得的具有特定结构的二胺合成的聚合物获得的实施例的液晶取向单元的情况下，证实取向和余像特性是优异的，电压保持率(VHR)高达60％或更大，同时膜强度为1.0或更小，从而实现优异的电特性和耐久性。
相比之下，证实由于比较例1的液晶取向剂不包含交联剂例如XR-5517，因此膜强度为13.27，这与实施例相比大大增加，并且耐久性差。
同时，证实由于比较例2和3的液晶取向剂不包含具有制备例1至3所示结构的二胺，因此与实施例相比，亚胺化率在230℃下是相对低的。

Claims (17)

1.一种液晶取向剂组合物，包含：
含有由以下化学式1表示的重复单元或由以下化学式2表示的重复单元的聚合物；和
由以下化学式5表示的聚碳化二亚胺化合物：
[化学式1]
[化学式2]
其中，在化学式1和2中，
R1和R2中的至少一者为具有1至10个碳原子的烷基并且其余为氢，
X1和X2各自为由以下化学式3表示的四价有机基团，
[化学式3]
其中，在化学式3中，
R3至R8各自独立地为氢或具有1至6个碳原子的烷基，
L1为选自以下的任一者：单键、-O-、-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CR9R10-、-(CH2)Z-、-O(CH2)ZO-、-COO(CH2)ZOCO-、-CONH-、亚苯基、或其组合，
其中R9和R10各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基、或氟烷基，
Z为1至10的整数，
Y1和Y2各自独立地为由以下化学式4表示的二价有机基团，
[化学式4]
其中，在化学式4中，
Q1至Q4中的至少一者为氮并且余者为碳，
R3为氢或具有1至6个碳原子的烷基，
[化学式5]
其中，在化学式5中，
A为包含以下的有机基团：-O-、-CO-、-S-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)b-、-O(CH2)bO-、-COO-(CH2)b-OCO-、基于氨基甲酸酯的官能团和基于脲的官能团，
b为1至10的整数，
R11为具有1至20个碳原子的亚烷基或具有6至20个碳原子的亚芳基，
m为1至5的整数，
D为由以下化学式6表示的官能团，
[化学式6]
其中，在化学式6中，
T为-O-或-NH-，
R12为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的芳基、或醚基，以及
R13为氢或具有1至6个碳原子的烷基。
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中在由化学式6表示的官能团中，T为-O-，R12为以下化学式6-1的醚基，以及R13为氢，
[化学式6-1]
其中，在化学式6-1中，R14为氢或具有1至6个碳原子的烷基，R15为具有1至6个碳原子的亚烷基，以及p为1或更大的整数。
3.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中在由化学式6表示的官能团中，T为-NH-，R12为氢、卤素、具有1至6个碳原子的烷基、或具有6至20个碳原子的芳基，以及
R13为氢。
4.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中基于所述液晶取向剂组合物的总重量，由化学式5表示的聚碳化二亚胺化合物以0.5重量％至15重量％的量包含在内。
5.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中所述聚合物还含有由以下化学式7或8表示的重复单元：
[化学式7]
[化学式8]
其中，在化学式7或8中，X为根据权利要求1所述的X1或X2，
Y为根据权利要求1所述的Y1或Y2，
R30为氢或具有1至10个碳原子的烷基，以及
D为根据权利要求1所述的D。
6.根据权利要求5所述的液晶取向剂组合物，其中基于由化学式1或2表示的重复单元的摩尔数，由化学式7或8表示的重复单元以0.1摩尔％至20摩尔％的量包含在内。
7.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中在化学式4的Q1至Q4中，
Q2和Q4中的一者为氮并且其余为碳，以及
Q1和Q3为碳。
8.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中在化学式4的Q1至Q4中，
Q2为氮，以及
Q1、Q3和Q4为碳。
9.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中在化学式4中，R3为氢。
10.根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物，其中化学式4包括由以下化学式4-1至4-3表示的官能团：
[化学式4-1]
[化学式4-2]
[化学式4-3]
其中，在化学式4-1至4-3中，Q1至Q4和R3为根据权利要求1中所限定的。
11.一种用于制备液晶取向膜的方法，包括以下步骤：
将根据权利要求1至10中任一项所述的液晶取向剂组合物涂覆至基底上以形成涂覆膜；
干燥所述涂覆膜；
在干燥步骤之后立即用光照射所述涂覆膜或者摩擦所述涂覆膜以进行取向处理；以及
对经取向处理的涂覆膜进行热处理并固化。
12.根据权利要求11所述的用于制备液晶取向膜的方法，其中所述液晶取向剂组合物溶解或分散在有机溶剂中。
13.根据权利要求11所述的用于制备液晶取向膜的方法，其中干燥所述涂覆膜的步骤在50℃至150℃下进行。
14.根据权利要求11所述的用于制备液晶取向膜的方法，其中在取向处理步骤中，光照射通过照射波长为150nm至450nm的偏振紫外线来进行。
15.根据权利要求11所述的用于制备液晶取向膜的方法，其中在将所述涂覆膜固化的步骤中，热处理温度为150℃至300℃。
16.一种液晶取向膜，包含根据权利要求1所述的液晶取向剂组合物的经取向的固化的产物。
17.一种液晶显示装置，包括根据权利要求16所述的液晶取向膜。
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