WO2013034105A1

WO2013034105A1 - 液晶取向膜及其制备方法及包含该取向膜的液晶显示装置

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Publication number: WO2013034105A1
Application number: PCT/CN2012/081159
Authority: WO
Inventors: 肖昂; 朱海波; 宋省勋; 李伟; 刘志勇
Original assignee: 北京京东方光电科技有限公司
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2013-03-14
Also published as: US9023440B2; US20130150523A1; CN102707496A; CN102707496B

Abstract

一种液晶取向膜由聚酰亚胺构成，所述聚酰亚胺由式2或式3所示的化合物与式1所示的芳香二胺反应得到，其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇ 、R₁' 、R₂' 、 R₃' 、R₄' 、R₅' 、R₆' 、R₇' 或 R₈' 取代基为 H、烷烃基、芳香烃基或卤代烃基，所述 Ar为芳香基。该样的液晶取向膜具有规整的立体构型，减小了聚酰亚胺主链之间的π-π相互吸引作用，使液晶分子在聚酰亚胺表面定向均一排布，从而提高了液晶显示器的对比度。还包括一种液晶取向膜的制备方法及包含该取向膜的液晶显示装置。

Description

液晶取向膜及其制备方法及包含该取向膜的液晶显示装置技术领域本发明涉及液晶取向膜及其制备方法及包含该取向膜的液晶显示装置。背景技术在薄膜晶体管液晶显示器的制作过程中，液晶取向的均一性直接影响显示器的各项品质，生产中一般釆用在基板上涂覆取向膜的工艺来实现液晶分子的定向排列。如图 1所示，涂覆在基板 1表面的取向膜 2在高速旋转的摩擦辊 3的作用下沿摩擦方向定向排列，在将薄膜晶体管（TFT ) 阵列基板与彩膜 ( CF )基板对盒后通过取向膜对表面液晶分子的锚定作用使液晶分子沿一定方向排列。取向膜的主要成分为聚酰亚胺。随着人们对显示器显示品质要求的日益提高，尤其在平面方向转换（IPS, In-Plane-Switching )和边缘场转换（FFS, Fringe Field Switching )等高端显示模式中，液晶分子定向排布的均一性越来越受到重视，因此取向膜对液晶分子的定向作用的能力也成为关注的要点。

传统的聚酰亚胺取向膜主要由均苯四酸二酐与对苯二胺在溶剂（如 N曱基吡咯烷酮（NMP ) )中聚合生成聚酰亚胺酸，再将聚酰亚胺酸加热脱水生成聚酰亚胺取向膜（如图 2所示），釆用上述方法将均苯四酸二酐和对苯二胺的衍生物、同系物或侧链取代基修饰物等聚合即可得到改良型的聚酰亚胺取向膜。釆用这种方法得到的聚酰亚胺取向膜具有长单直链结构，链与链之间通过分子间相互作用，如 π-π相互作用、氢键或空间位阻等结合形成堆积。如图 3所示，液晶分子 5吸附在聚酰亚胺上，液晶分子与聚酰亚胺的分子间相互作用决定了聚酰亚胺表层液晶分子的排布，研究表明，聚酰亚胺主链的形貌、主链上芳环与液晶分子上芳环的吸引作用以及侧链烷烃对液晶分子的排斥作用在液晶分子的定向排布中起主导作用。现有技术多釆用增加聚酰亚胺主链中芳烃的比重或者体积或嵌入长烷烃侧链来加强取向膜对液晶分子的定向作用力，由于传统的聚酰亚胺主链并非完全的直链结构，因此单纯的通过增加芳烃比重或者体积来增强取向膜对液晶分子的定向效果会导致聚酰亚胺链与链之间的 π-π相互作用过强，使聚酰亚胺主链相互结合在一起，从而造成吸附在聚酰亚胺取向膜表面的液晶分子在聚酰亚胺主链的不同区域扭转角不同，从而导致液晶分子 5在聚酰亚胺主链 4的不同区域排布方向不一致（形成如图 3所示的情况），不能较好地实现液晶分子的定向均一排列，造成液晶显示器对比度降低，从而引起液晶显示器显示品质下降。发明内容本发明提供了一种液晶取向膜，改变取向膜中聚酰亚胺的主链构型，减小聚酰亚胺主链之间的 π-π相互作用，使取向膜结构更加规整，更有利于液晶分子的定向均一排布，从而提高显示器的对比度。本发明还提供了液晶取向膜的制备方法及包含该液晶取向膜的液晶显示装置。

本发明的一个方面提供一种液晶取向膜，所述取向膜由聚酰亚胺构成，所述聚酰亚胺由式 2或式 3所示的化合物与式 1的芳香二胺反应得到，

Η₂Ν—— Ar—— NH₂ 式 1 其中，式 1中的 Ar为芳香基，

■^τ中 , R]、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 Ri、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7 或 R₈取代基为 H、烷烃基、芳香烃基或面代烃基。本文中，面代指的是氟代、氯代、溴代或碘代，优选氟代或氯代。

进一步地，所述、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇、 R 、 R₂、 R₃'、 '、 R₅'、 R₆'、 R₇'或 R₈取代基为含 1-10个碳原子的烷烃基、含 6-20个碳原子的芳香烃基或含 1-10个碳原子的 1¾代烃基；所述 Ar包括芳香基或任选取代的芳香基，例如为苯基、联苯基或二苯醚基。

例如，所述烷烃基为曱基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基。

例如，所述芳香烃基为苯基、曱苯基、苄基或三苯基碳基。

例如，所述卤代烃基为二氟曱基或三氟曱基。

本发明的另一个方面还提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置包含如上所述的液晶取向膜。

本发明的再一个方面还提供一种液晶取向膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1 )在氮气保护下，将式 2或式 3所示的化合物与式 1的芳香二胺在溶剂中混合搅拌得到聚酰亚胺酸；

H₂N—— Ar—— NH₂ 式 1

■^τ中 , R]、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R]、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7 或 R₈ '取代基为 H、烷烃基、芳香烃基或卤代烃基，式 1中的 Ar为芳香基；

2 )将聚酰亚胺酸均勾涂覆到基板上，进行加热，得到聚酰亚胺液晶取向膜。

例如，所述步骤 1 )中混合搅拌的时间为 24h, 所述步骤 2 )中，将聚酰亚胺酸均匀涂覆到基板后，先在 80-100 °C下加热 lh, 然后在 210-240 °C下加热 lh。

例如，所述溶剂为 N-曱基吡咯烷酮、 Y -丁内酯、或乙二醇单丁醚。例如，、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇、 R 、 R₂、 R₃'、 '、 R₅'、 R₆'、 R₇' 或 R₈取代基为含 1-10个碳原子的烷烃基、含 6-20个碳原子的芳香烃基或含 1-10个碳原子的卤代烃基；所述 Ar为苯基、联苯基或二苯酸基。

例如，所述烷烃基为曱基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；所述芳香烃基为苯基、曱苯基、苄基或三苯基碳基；所述卤代烃基为二氟曱基或三氟曱基。

具体地，本文提供了如下的技术方案：

<1>、一种液晶取向膜，所述取向膜由聚酰亚胺构成，其中，所述聚酰亚胺由式 2或式 3所示的化合物与式 1的芳香二胺反应得到，

H₂N—— Ar NH₂ 其中，式 1中的 Ar为芳香基,

■^τ中 , R]、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 Ri、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7 或 R₈ '取代基为 H、烷烃基、芳香烃基或面代烃基。

<2>、如 <1>所述的液晶取向膜，其中，所述聚酰亚胺包括具有如下通式的重复单元：

式 I，

或

式 II，其中，

Ar为芳香基，

Ri、 R₂、 R₃、、 R_5、 R_6、 R₇、 Ri、 R₂ R₃'、 '、 R₅'、 R₆'、 R₇'或 R₈ 取代基为11、烷烃基、芳香烃基或面代烃基,

n为 2-20的整数。

<3>、如 <1>所述的液晶取向膜，其中，所述、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇、 R 、 R₂、 R₃'、 R4、 R₅'、 R₆'、 R₇'或 R₈取代基为含 1-10个碳原子的烷烃基、含 6-20个碳原子的芳香烃基或含 1-10个碳原子的卤代烃基；所述 Ar 为苯基、联苯基或二苯醚基。

<4>、如 <3>所述的液晶取向膜，其中，所述烷烃基为曱基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基。

<5>、如 <3>所述的液晶取向膜，其中，所述芳香烃基为苯基、曱苯基、苄基或三苯基碳基。

<6>、如 <3>所述的液晶取向膜，其中，所述卤代烃基为二氟曱基或三氟曱基。

<7>、一种液晶显示装置，其中，该液晶显示装置包含 <1>所述的液晶取向膜。

<8>、一种液晶取向膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：

H₂N—— Ar—— NH₂ 式 1

■^r中 , R]、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 Rl、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7 或 R₈ '取代基为 H、烷烃基、芳香烃基或卤代烃基，式 1中的 Ar为芳香基；

2 )将聚酰亚胺酸均勾涂覆到基板上，进行加热得到聚酰亚胺液晶取向膜。

<9>、如 <8>所述的制备方法，其中，所述步骤 1 )中混合搅拌的时间为，例如 24h,所述步骤 2 )中，将聚酰亚胺酸均勾涂覆到基板后，先在约 80-100 °C 下加热，例如 lh, 然后在约 210-240 °C下加热，例如 lh。

<10>、如 <8>所述的制备方法，其中，所述溶剂为 N-曱基吡咯烷酮、 γ -丁内酯或乙二醇单丁醚。

<11>、如 <9>所述的制备方法，其中， R 、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇、 R 、 R₂、 R₃'、 R4、 R₅'、 R₆'、 R₇'或 R₈取代基为含 1-10个碳原子的烷烃基、含 6-20个碳原子的芳香烃基或含 1-10个碳原子的卤代烃基；所述 Ar为苯基、联苯基或二苯醚基。

<12>、如<11>所述的制备方法，其中，所述烷烃基为曱基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；所述芳香烃基为苯基、曱苯基、苄基或三苯基碳基；所述卤代烃基为二氟曱基或三氟曱基。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本文的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图 1为现有技术中在 TFT基板涂布取向膜的示意图；

图 2为现有技术中均苯四酸二酐与对苯二胺在溶剂中反应生成聚酰亚胺的反应示意图；

图 3为液晶分子在取向膜表面定向排列的示意图；

图 4为本发明实施例釆用联萘四酸二酐与芳香二胺反应生成的聚酰亚胺的主链结构示意图；

图 5为本发明实施例釆用添加取代基的联萘四酸二酐或联蒽四酸二酐与芳香二胺反应生成的聚酰亚胺的主链结构示意图；

图 6为本发明实施例釆用四曱基联萘作为前体制备聚酰亚胺取向膜的反应示意图。

附图标记说明

1 基板

2 取向膜

3 摩擦辊

4 聚酰亚胺主链

5液晶分子

6 联萘四酸二酐

7 芳香二胺

8 聚酰亚胺

9 取代基具体实施方式本发明的液晶取向膜由聚酰亚胺构成，所述聚酰亚胺由式 2或式 3所示的化合物与式 1的芳香二胺反应得到，

H₂N—— Ar—— NH₂ 式 1 其中，式 1中的 Ar为芳香基，具体可为苯基（式 la )、联苯基（式 lb ) 或二苯酸基（式 lc )等。

■^r中 R]、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 Ri、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7 或 R₈取代基可为 H、烷烃基（优选含 1-10个碳原子的烷烃基）、芳香烃基（优选含 6-20个碳原子的芳香烃基）或 1¾代烃基（优选含 1-10个碳原子的卤代烃基）等。

具体地，本文提供的聚酰亚胺具有如下通式：

式 1，

或

式 II，其中，

Ar为芳香基，

R 、 R₂、 R₃、 R4 ' R5、、 R7、 R]、 R2、 R3、 R4、 R5 R₆'、 R₇'或 R₈ 取代基为11、烷烃基、芳香烃基或面代烃基， n为 2-20的整数，优选 3-15的整数，更优选 3-10的整数，最优选 5-8 的整数。

在上述聚酰亚胺中，所述烷烃基具体可为曱基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基等；所述芳香烃基可为苯基、曱苯基、苄基或三苯基碳基等；所述卤代烃基优选二氟曱基或三氟曱基，当然也可为其他的卤代烃基，如二氯曱基或三氯曱基等，此处不作限制。式 2中、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇可为相同或不同的取代基，特别地，当、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆及 R₇均为 H原子时，式 2即为联萘四酸二酐，即本发明中式 2所示化合物为联萘四酸二酐及其取代物；同理，式 3中 R 、 R₂、 R₃'、 '、 R₅'、 R₆'、 R₇'及 R₈可为相同或不同的取代基，特别地，当 R 、 R₂、 R₃'、 R4、 R₅'、 R₆'、 R₇'及 R₈均为 H原子时，式 3即为联蒽四酸二酐，即本发明中式 3所示化合物为联蒽四酸二酐及其取代物。

本发明釆用的式 2或式 3所示化合物（即联萘四酸二酐、联蒽四酸二酐及其取代物）的分子结构本身呈非共平面 X状，如图 4所示（这里仅以联萘四酸二酐为例作说明 ), X状的联萘四酸二酐 6与芳香二胺 7发生聚合反应后，生成的聚酰亚胺 8的主链呈扭曲的 W状，具有规整的立体构型，聚酰亚胺 8主链上的空穴位置十分有利于表面液晶分子的均一定向排列，另，聚酰亚胺主链上高含量的芳香基团有利于加强对液晶分子的定向作用，且聚酰亚胺主链为扭曲的 W状，可以减轻链与链之间的 π-π相互吸引作用，防止聚酰亚胺取向膜表层液晶分子在主链的不同区域因扭转角不同而造成液晶显示器对比度的降低。

另夕卜，本发明还可以通过控制联萘四酸二酐及联蒽四酸二酐上的取代基来调控液晶分子的排布方向。如图 5所示，可在聚酰亚胺 8上添加大体积取代基 9 , 如曱苯基（式 2a ), 叔丁基（式 2b ), 三苯基碳基（式 2c )等，由于这些取代基的立体效应，使得聚酰亚胺 8表面的液晶分子 5只能向一侧吸附，从而提高了液晶分子排布的均一性；另外也可根据实际情况选择适当体积的取代基，得到不同的预倾角，从而实现液晶分子排布方向的调控，以满足不同预倾角及显示模式的要求。

式 2a 式 2b 式 2c 本文用于形成液晶取向膜的聚酰亚胺的（重均）分子量例如为

1,000-10,000, 优选 2,000-8,000 , 更优选 3,000-5,000。

本发明进一步提供一种上述液晶取向膜的制备方法，包括如下步骤： 1 )在氮气保护下，将式 2或式 3所示的化合物与式 1的芳香二胺在溶剂中混合搅拌以进行反应，例如 24小时，得到聚酰亚胺酸；

2 )将聚酰亚胺酸均勾涂覆到基板上，先在约 80-100 °C下加热，例如 lh, 蒸发部分溶剂，环化部分聚酰亚胺酸，然后在约 210-240 °C下加热，例如 lh, 得到本发明的聚酰亚胺液晶取向膜。

步骤 1 )和 2 ) 中的反应或加热时间取决于具体的温度、原料量等可进行调整。

其中，步骤 1 ) 中式 2或式 3所示的化合物可与上述液晶取向膜中式 2 或式 3所示的化合物相同，此处不再赘述。步骤 1 )中的溶剂可为 N-曱基吡咯烷酮、 Y -丁内酯或乙二醇单丁醚等。

本发明中式 2或式 3所示的化合物可釆用现有常规方法制备。如图 6所示，以联萘四酸二酐为例，釆用四曱基联萘作为前体制备联萘四酸二酐，首先四曱基联萘经 V₂0₅催化氧化生成联萘四酸二酐，然后将联萘四酸二酐与芳香二胺反应生成聚酰胺酸，再将聚酰胺酸加热即可得到聚酰亚胺取向膜。

本发明提供的聚酰亚胺液晶取向膜，改变取向膜中聚酰亚胺的主链构型，减小聚酰亚胺主链之间的 π-π相互作用，使取向膜结构更加规整，更有利于液晶分子的定向均一排布，从而提高显示器的对比度。具体地，本发明聚酰亚胺的分子结构本身呈非共平面 X状，如下所示

式 III 由式 1和式 2或 3反应生成的聚酰亚胺的主链呈具有二面角的扭曲的 W 状，具有规整的立体构型，该聚酰亚胺主链上的空穴位置十分有利于表面液晶分子的均一定向排列，另，聚酰亚胺主链上高含量的芳香基团有利于加强对液晶分子的定向作用，且聚酰亚胺主链为扭曲的 W状，可以减轻链与链之间的 π-π相互吸引作用，防止聚酰亚胺取向膜表层液晶分子在主链的不同区域因扭转角不同而造成液晶显示器对比度的降低。

本发明进一步提供了包含上述液晶取向膜的液晶显示装置。以下为本发明液晶取向膜的具体实施例。

一、液晶取向膜的制备

实施例 1

1) 将 15.5g的二酐前体 Α在催化剂 V₂0₅作用下氧化生成二酐 B。

2 )在氮气保护下，将生成的二酐 B和 9g二胺 C在 200ml干燥的 NMP 溶液里混合搅拌 24h得到聚酰亚胺酸 D。

3 )将聚酰亚胺酸 D均匀涂覆到基板上，首先在 80-100 °C加热约 lh, 蒸发部分溶剂，环化部分聚酰亚胺酸 D, 然后在 210-240°C加热约 lh, 生成聚酰亚胺 E, 从而得到本发明的取向膜 1。

经计算，例如使用 Gaussain03程序，使用 B3LYP/3-21G方法，实施例 1 得到的聚酰亚胺的二面角为 42.Γ 实施例 2

1) 将 15.5g的二酐前体 A在催化剂 V₂0₅作用下氧化生成二酐 B。

2 )在氮气保护下，将生成的二酐 B和 9.5g二胺 C在 200ml干燥的 NMP 溶液里混合搅拌 24h得到聚酰亚胺酸 D。

3 )将聚酰亚胺酸 D均匀涂覆到基板上，首先在 80-100 °C加热约 lh, 蒸发部分溶剂，环化部分聚酰亚胺酸 D, 然后在 210-240°C加热约 lh, 生成聚酰亚胺 E, 从而得到本发明实施例的取向膜 2。按照如实施例 1的方法，实施例 2中所得的聚酰亚胺的二面角为 42.4。。实施例 3

1) 将 18g的二酐前体 A在催化剂 V₂0₅作用下氧化生成二酐 B。

2 )在氮气保护下，将生成的二酐 B和 5g二胺 C在 200ml干燥的 NMP 溶液里混合搅拌 24h得到聚酰亚胺酸 D。

3 )将聚酰亚胺酸 D均匀涂覆到基板上，首先在 80-100 °C加热约 lh, 蒸发部分溶剂，环化部分聚酰亚胺酸 D, 然后在 210-240°C加热约 lh, 生成聚酰亚胺 E, 从而得到本发明实施例的取向膜 3。按照如实施例 1的方法，实施例 3中所得的聚酰亚胺的二面角为 39.6。。实施例 4

3 )将聚酰亚胺酸 D均匀涂覆到基板上，首先在 80-100 °C加热约 lh, 蒸发部分溶剂，环化部分聚酰亚胺酸 D, 然后在 210-240°C加热约 lh, 生成聚酰亚胺 E, 从而得到本发明实施例的取向膜 4。按照如实施例 1的方法，实施例 4中所得的聚酰亚胺的二面角为 40.8。。实施例 1) 将 17g的二酐前体 A在催化剂 V₂0₅作用下氧化生成二酐 B。

3 )将聚酰亚胺酸 D均匀涂覆到基板上，首先在 80-100 °C加热约 lh, 蒸发部分溶剂，环化部分聚酰亚胺酸 D, 然后在 210-240°C加热约 lh, 生成聚酰亚胺 E, 从而得到本发明实施例的取向膜 5。按照如实施例 1的方法，实施例 5中所得的聚酰亚胺的二面角为 43.1。。实施例 6

1) 将 17g的二酐前体 A在催化剂 V₂0₅作用下氧化生成二酐 B。

2 )在氮气保护下，将生成的二酐 B和 9g二胺 C6在 200ml干燥的 NMP 溶液里混合搅拌 24h得到聚酰亚胺酸 D。

3 )将聚酰亚胺酸 D均匀涂覆到基板上，首先在 80-100 °C加热约 lh, 蒸发部分溶剂，环化部分聚酰亚胺酸 D, 然后在 210-240°C加热约 lh, 生成聚酰亚胺 E, 从而得到本发明实施例的取向膜 6。按照如实施例 1的方法，实施例 6中所得的聚酰亚胺的二面角为 43.8。。实施例 7

3 )将聚酰亚胺酸 D均勾涂覆到基板上，首先在 80-100 °C加热约 lh, 蒸发部分溶剂，环化部分聚酰亚胺酸 D, 然后在 210-240 °C加热约 lh, 生成聚酰亚胺 E, 从而得到本发明实施例的取向膜 7。按照如实施例 1的方法，实施例 7中所得的聚酰亚胺的二面角为 48.1。。实施例 7由于联萘邻位存在曱烷取代基的位阻作用，二面角增大。实施例 8

1) 将 18.5g的二酐前体 A在催化剂 V₂0₅作用下氧化生成二酐 B。

3 )将聚酰亚胺酸 D均匀涂覆到基板上，首先在 80-100 °C加热约 lh, 蒸发部分溶剂，环化部分聚酰亚胺酸 D, 然后在 210-240°C加热约 lh, 生成聚酰亚胺 E, 从而得到本发明实施例的取向膜 8。按照如实施例 1的方法，实施例 8中所得的聚酰亚胺的二面角为 42.6。。

本文中，测定了实施例 1-8所得的聚酰亚胺酸的特征红外数据：

IR ( KBr ): 1660cm"¹ , 3260-3270cm , 1720cm"¹

然后将上述得到的聚酰亚胺酸液体涂覆在基板表面。首先将上述涂布有聚酰胺酸液体的基板在 100 °C下加热约 2min,使其进行预固化，然后在 230 °C 下加热约 lh, 使其进行主固化，得到聚酰亚胺液晶取向膜。在红外光语中几乎观察不到酰胺基中羰基的伸缩振动（ 1660cm-¹ )和芳香羧酸中羧基的叛基的振动 ( 1720cm-¹ ), 1730cm"¹的二胺羰基吸收峰说明了聚酰胺酸的酰胺基和羧基发生了环化反应，生成聚酰亚胺。

上述实施例中各组分的分子结构式参照表 1-表 2。

表 1: 实施例 1-8中组分 A、 B和 C的分子结构式

NH₂

表 2: 实施例 1-8中组分 D和 E的分子结构式

二、比较例

分别将上述实施例 1-8中的取向膜 1-8与现有的取向膜（釆用日本 Nissan SE-7951 聚酰亚胺预聚前体制作，以下简称取向膜 SE-7951 )应用于液晶显示器中，即釆用相同的工艺分别利用取向膜 1-8与取向膜 SE-7951制作液晶显示器，以进行对比度测试。

三、对比度测试

釆用 BM5A光学测量系统（Nieo公司），分别测试上述比较例中利用取向膜 1-8与取向膜 SE-7951制作的液晶显示器的对比度。表 3：实施例 1 -8取向膜测试

由表 3看出，釆用本发明实施例的液晶取向膜制作的液晶显示器的对比度为 954-1103 , 高于釆用现有取向膜 SE-7951制作的液晶显示器的对比度。因此，本发明釆用本身结构呈非共平面 X状的联萘四酸二酐、联蒽四酸二酐及其取代物与芳香二胺反应制备的主链呈 W状的聚酰亚胺取向膜有利于减小聚酰亚胺主链之间的 π-π相互吸引作用，加强对液晶分子的定向作用，从而有利于液晶分子在聚酰亚胺表面定向均一排布，提高了液晶显示器的对比度。

本发明实施例的提供的液晶取向膜及其制备方法主要有以下优点：一、本发明实施例的液晶取向膜釆用本身结构呈非共平面、 X 状的联萘四酸二酐、联蒽四酸二酐及其取代物与芳香二胺反应制备聚酰亚胺取向膜，使聚合生成的聚酰亚胺主链呈 W状，具有规整的立体构型，相比传统直链型聚酰亚胺，本发明实施例的液晶取向膜中的聚酰亚胺主链上高含量的芳香基团有利于加强对液晶分子的定向作用，且主链为扭曲的 W状，减小了聚酰亚胺主链之间的 π-π相互吸引作用，加强了液晶分子与聚酰亚胺的相互作用，使液晶分子在聚酰亚胺表面定向均一排布，从而提高了液晶显示器的对比度；二、本发明实施例的进一步在联萘四酸二酐及联蒽四酸二酐等分子上添加不同的取代基，使得接近聚酰亚胺的液晶分子由于取代基的立体效应只能向一侧吸附，从而提高了液晶分子排布的均一性，且可通过选取不同体积的取代基得到不同的预倾角，从而实现液晶分子排布方向的调控，以满足不同预倾角及显示模式的要求。

显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

Claims

1、一种液晶取向膜，所述取向膜由聚酰亚胺构成，其中，所述聚酰亚胺由式 2或式 3所示的化合物与式 1的芳香二胺反应得到，

H₂N—— Ar—— NH₂ 式 1

其中，式 1中的 Ar为芳香基，

■^τ中 , R]、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 Ri、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7 R₈取代基为11、烷烃基、芳香烃基或面代烃基。

2、如权利要求 1所述的液晶取向膜，其中，所述聚酰亚胺包括具有如下式的重复单元：

式 II，其中，

Ar为芳香基，

R R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇、 R R₂、 R₃'、 '、 R₅'、 R₆'、 R₇'或 R₈取代基为 H、烷烃基、芳香烃基或面代烃基，

n为 2-20的整数。

3、如权利要求 1 所述的液晶取向膜，其中，所述、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇、 R 、 R₂、 R₃'、 R4、 R₅'、 R₆'、 R₇'或 R₈取代基为含 1-10个碳原子的烷烃基、含 6-20个碳原子的芳香烃基或含 1-10个碳原子的卤代烃基；所述 Ar为苯基、联苯基或二苯醚基。

4、如权利要求 3所述的液晶取向膜，其中，所述烷烃基为曱基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基。

5、如权利要求 3所述的液晶取向膜，其中，所述芳香烃基为苯基、曱苯基、苄基或三苯基碳基。

6、如权利要求 3所述的液晶取向膜，其中，所述卤代烃基为二氟曱基或三氟曱基。

7、一种液晶显示装置，其中，该液晶显示装置包含权利要求 1所述的液晶取向膜。

8、一种液晶取向膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1 )在氮气保护下，将式 2或式 3所示的化合物与式 1的芳香二胺在溶剂中混合搅拌反应得到聚酰亚胺酸；

H₂N—— Ar—— NH₂ 式 1

■^r中 , R]、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 Ri、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7

R₈取代基为11、烷烃基、芳香烃基或卤代烃基，式 1中的 Ar为芳香基；

9、如权利要求 8所述的制备方法，其中，所述步骤 1 ) 中混合搅拌的时间为约 24h, 所述步骤 2 )中，将聚酰亚胺酸均勾涂覆到基板后，先在约 80-100°C 下加热，然后在约 210-240°C下加热。

10、如权利要求 8所述的制备方法，其中，所述溶剂为 N-曱基吡咯烷酮、 γ -丁内酯或乙二醇单丁醚。

11、如权利要求 9所述的制备方法，其中，、 R₂、 R₃、、 R₅、 R₆、 R₇、 R 、 R₂、 R₃'、 R4、 R₅'、 R₆'、 R₇'或 R₈取代基为含 1-10 个碳原子的烷烃基、含 6-20个碳原子的芳香烃基或含 1-10个碳原子的卤代烃基；所述 Ar为苯基、联苯基或二苯醚基。

12、如权利要求 11所述的制备方法，其中，所述烷烃基为曱基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；所述芳香烃基为苯基、曱苯基、苄基或三苯基碳基；所述卤代烃基为二氟曱基或三氟曱基。