CN113528155A - 一种提高液晶显示残像性能的取向剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶显示材料技术领域，且公开了一种提高液晶显示残像性能的取向剂，包括聚酰亚胺前体溶液和含有无机碳纳米材料的分散液，所述聚酰亚胺前体溶液的树脂成分为含有芳香结构的二胺和带有脂肪环状或芳香结构的四元羧酸组分，所述分散液为质量分数为0.001‑10％的无机碳纳米材料分散液；本发明通过在聚酰亚胺前体溶液中掺杂含有无机碳纳米材料的分散液的方法来提高取向型聚酰亚胺取向剂的残像性能，由于无机碳纳米材料具有一定的导电性，能有效降低取向剂成膜后的体积电阻率，进而有效的提高了液晶的残像显示性能。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示材料技术领域，具体为一种提高液晶显示残像性能的取向剂。
背景技术
在液晶显示时，产生的积蓄在元件里的电荷是被认为是产生残像的主要原因，聚酰亚胺作为目前最主流的液晶取向膜，通过改善其电阻率性能或介电常数可以提高液晶显示的残像性能，目前，有相关专利提出了多种聚酰亚胺结构来降低其体积电阻率，以达到降低液晶显示的残像现象，这种方法对摩擦取向型的液晶取向剂有很好效果。然而，对于目前主流应用的光取向型取向剂可能效果不佳，由于聚酰亚胺单体材料中需要极高比例的带有可光裂解基团的单体，例如环丁烷四甲酸二酐，其比例过高会影响取向膜的电导率，进而影响其残像性能。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高液晶显示残像性能的取向剂，解决了上述背景技术中所存在的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高液晶显示残像性能的取向剂，包括聚酰亚胺前体溶液和含有无机碳纳米材料的分散液，所述聚酰亚胺前体溶液的树脂成分为含有芳香结构的二胺和带有脂肪环状或芳香结构的四元羧酸组分，所述分散液为质量分数为0.001-10％的无机碳纳米材料分散液。
优选的，所述聚酰亚胺前体溶液中的聚酰亚胺前体在25℃的N-甲基吡咯烷酮中为1-10％，粘度为10-1000mPa·s。
优选的，所述分散液的固体为表面含有极性基团的石墨烯、碳纳米管和氧化石墨烯等导电材料，且所述分散液的溶剂为NMP，所述分散液的固体在溶剂的固含量为0.001-10％。
优选的，所述极性基团主要的结构为羧基、羟基、酰亚胺基、酯基、氨基和醛基等。
优选的，所述分散液的固体成分质量占取向剂固含量的0.001-2％。
优选的，一种提高液晶显示残像性能的取向剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、含有无机碳纳米材料的分散液的制备：将100mg单壁碳纳米管加入到1L的烧瓶中，接着加入500mL质量分数为10％的硝酸水溶液，超声5min使其分散，反应4h后用去离子水通过高速离心清洗三遍，得到沉淀物，将沉淀超声分散在500g的NMP中形成羧基改性的单壁碳纳米管分散液；
S2、聚酰亚胺前体溶液的制备：向带有搅拌装置且带有氮气导入管的1L烧瓶中投入添加NMP 600g，对10.8g 0.1mol的对苯二胺、49.6g 0.254mol的4，4-二氨基二苯甲烷一边输送氮气一边搅拌而使其溶解，一边在水冷下搅拌该二胺溶液一边添加66.7g 0.34mol的环丁烷四甲酸二酐，进一步添加NMP200g，在氮气气氛下搅拌3h后，得到粘度为760mPa·s的聚酰胺酸溶液，向该聚酰胺酸溶液180g中添加NMP 500g和GBL 150g,进行搅拌得到聚酰亚胺前体溶液；
S3、取向剂的制备：将100g含有无机碳纳米材料的分散液在搅拌下缓慢加入到聚酰亚胺前体溶液中，混合均匀可得到纳米管掺杂的聚酰胺酸取向剂。
(三)有益效果
本发明提供了一种提高液晶显示残像性能的取向剂，具备以下有益效果：
本发明通过在聚酰亚胺前体溶液中掺杂含有无机碳纳米材料的分散液的方法来提高取向型聚酰亚胺取向剂的残像性能，由于无机碳纳米材料具有一定的导电性，能有效降低取向剂成膜后的体积电阻率，进而有效的提高了液晶的残像显示性能。
附图说明
图1为本发明中聚酰亚胺前体重复单元的化学结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种提高液晶显示残像性能的取向剂，包括聚酰亚胺前体溶液和含有无机碳纳米材料的分散液，聚酰亚胺前体溶液的树脂成分为含有芳香结构的二胺和带有脂肪环状或芳香结构的四元羧酸组分，聚酰亚胺前体溶液中的聚酰亚胺前体在25℃的N-甲基吡咯烷酮中为1-10％，粘度为10-1000mPa·s，聚酰亚胺前体为通式I的重复单元表示(如图1所示)，其中R1和R2表示脂肪族环装结构或芳香族结构的四价有机基和同时包含有二种结构的组合，分散液为质量分数为0.001-10％的无机碳纳米材料分散液，分散液的固体成分质量占取向剂固含量的0.001-2％，分散液的固体为表面含有极性基团的石墨烯、碳纳米管和氧化石墨烯等导电材料，且分散液的溶剂为NMP，分散液的固体在溶剂的固含量为0.001-10％，其中极性基团主要的结构为羧基、羟基、酰亚胺基、酯基、氨基和醛基等。
一种提高液晶显示残像性能的取向剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、含有无机碳纳米材料的分散液的制备：将100mg单壁碳纳米管加入到1L的烧瓶中，接着加入500mL质量分数为10％的硝酸水溶液，超声5min使其分散，反应4h后用去离子水通过高速离心清洗三遍，得到沉淀物，将沉淀超声分散在500g的NMP中形成羧基改性的单壁碳纳米管分散液；
S2、聚酰亚胺前体溶液的制备：向带有搅拌装置且带有氮气导入管的1L烧瓶中投入添加NMP 600g，10.8g 0.1mol的对苯二胺、49.6g 0.254mol的4，4-二氨基二苯甲烷一边输送氮气一边搅拌而使其溶解，一边在水冷下搅拌该二胺溶液一边添加66.7g 0.34mol的环丁烷四甲酸二酐，进一步添加NMP200g，在氮气气氛下搅拌3h后，得到粘度为760mPa·s的聚酰胺酸溶液，向该聚酰胺酸溶液180g中添加NMP 500g和GBL 150g,进行搅拌得到聚酰亚胺前体溶液；
S3、取向剂的制备：将100g含有无机碳纳米材料的分散液在搅拌下缓慢加入到聚酰亚胺前体溶液中，混合均匀可得到纳米管掺杂的聚酰胺酸取向剂。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种提高液晶显示残像性能的取向剂，其特征在于：包括聚酰亚胺前体溶液和含有无机碳纳米材料的分散液，所述聚酰亚胺前体溶液的树脂成分为含有芳香结构的二胺和带有脂肪环状或芳香结构的四元羧酸组分，所述分散液为质量分数为0.001-10％的无机碳纳米材料分散液。
2.根据权利要求1所述的一种提高液晶显示残像性能的取向剂，其特征在于：所述聚酰亚胺前体溶液中的聚酰亚胺前体在25℃的N-甲基吡咯烷酮中为1-10％，粘度为10-1000mPa·s。
3.根据权利要求1所述的一种提高液晶显示残像性能的取向剂，其特征在于：所述分散液的固体为表面含有极性基团的石墨烯、碳纳米管和氧化石墨烯等导电材料，且所述分散液的溶剂为NMP，所述分散液的固体在溶剂的固含量为0.001-10％。
4.根据权利要求3所述的一种提高液晶显示残像性能的取向剂，其特征在于：所述极性基团主要的结构为羧基、羟基、酰亚胺基、酯基、氨基和醛基等。
5.根据权利要求1所述的一种提高液晶显示残像性能的取向剂，其特征在于：所述分散液的固体成分质量占取向剂固含量的0.001-2％。
6.一种提高液晶显示残像性能的取向剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、含有无机碳纳米材料的分散液的制备：将100mg单壁碳纳米管加入到1L的烧瓶中，接着加入500mL质量分数为10％的硝酸水溶液，超声5min使其分散，反应4h后用去离子水通过高速离心清洗三遍，得到沉淀物，将沉淀超声分散在500g的NMP中形成羧基改性的单壁碳纳米管分散液；
S2、聚酰亚胺前体溶液的制备：向带有搅拌装置且带有氮气导入管的1L烧瓶中投入添加NMP600g，10.8g0.1mol的对苯二胺、49.6g0.254mol的4，4-二氨基二苯甲烷一边输送氮气一边搅拌而使其溶解，一边在水冷下搅拌该二胺溶液一边添加66.7g0.34mol的环丁烷四甲酸二酐，进一步添加NMP200g，在氮气气氛下搅拌3h后，得到粘度为760mPa·s的聚酰胺酸溶液，向该聚酰胺酸溶液180g中添加NMP500g和GBL150g,进行搅拌得到聚酰亚胺前体溶液；
S3、取向剂的制备：将100g含有无机碳纳米材料的分散液在搅拌下缓慢加入到聚酰亚胺前体溶液中，混合均匀可得到碳纳米管掺杂的聚酰胺酸取向剂。
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