一种用于制备液晶显示元件的液晶取向剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种用于制备液晶显示元件的液晶取向剂及其应用，所述液晶取向剂至少包括聚酰亚胺前体、该聚酰亚胺前体亚胺化产物中的一种，所述聚酰亚胺前体具有如式1所示的结构单元；本发明专利技术制备的液晶取向膜具有膜面硬度高、直流电荷缓和特性优异、预倾角低的特点。预倾角低的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备液晶显示元件的液晶取向剂及其应用


[0001]本专利技术属于液晶显示
，尤其涉及一种液晶取向剂、液晶取向膜以及制备的液晶显示元件。

技术介绍

[0002]液晶显示器(LCD)是显示领域内最具有发展活力的电子产品，因为它具有驱动电压低、功耗低、重量轻体积小、不含有害射线等显著优点，所以液晶显示器被广泛应用于电视、计算机、手提电话等各个显示领域。液晶显示的工作原理是向液晶施加一个外加电场，使液晶极性分子在外加电场的作用下扭曲，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。液晶显示元件通常使用取向膜来控制液晶的初始排列状态，所述液晶取向膜是由液晶取向剂涂在显示基板上，然后经过烘烤和取向处理制备而成。
[0003]所述取向处理的方法，最主流的是摩擦取向处理，即使用棉布或尼龙沿着单一方向摩擦电极基板上的液晶取向膜，使液晶取向膜表面产生沟槽或使取向膜表面分子沿摩擦方向有序的排列，从而诱导取向膜表面液晶分子的排列，以达到取向的目的。但摩擦取向容易引起表面划痕、碎屑、静电以及面内取向不均匀等各种问题，已经不能满足现有需求。作为替代摩擦取向的方法，已知的是利用偏振紫外光来照射液晶取向膜表面来使液晶取向，解决了上述摩擦取向中粉尘以及划痕的问题，IPS、FFS型液晶显示元件THF(薄膜晶体管)驱动过程中会产生直流偏置电荷，随直流偏置电荷表面积聚，在切换画面时积聚的电荷不能快速消散就会导致液晶所接受的电场强度与所施加的电场强度不一致，从而出现因直流电荷积聚而产生的残影。
[0004]液晶显示元件成盒之后，需经过剪薄处理，以满足超薄化显示屏的要求，但是剪薄过程中液晶显示元件极易出现碎亮点等问题，究其原因是取向膜硬度较差，剪薄过程间隔粒子与PI膜面的压力增加，导致PI膜面刮伤产生碎屑，显示过程中出现碎亮点，所以目前对取向膜面硬度的要求越来越高，对于IPS型及FFS型横向液晶显示元件所用光配向液晶取向剂，业内取向膜面硬度基本为1H，难以满足现有要求，本专利技术所制备的液晶显示元件，其硬度可达5H以上，减少了碎亮点等不良现象，大大提高了面板产线的良品率。
[0005]近年来随着液晶显示面板的发展，对液晶显示元件的要求越来越高，对于IPS和FFS横向型液晶显示元件，液晶预倾角是影响其显示质量的主要因素，预倾角过高将直接影响液晶显示元件的对比度和视角，所以低预角横向型液晶显示元件逐渐成为行业内主流方向。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术申请人提供了一种用于制备液晶显示元件的液晶取向剂及其应用。本专利技术制备的液晶取向膜具有膜面硬度高、直流电荷缓和特性优异、预倾角低的特点。
[0007]本专利技术技术方案如下：
[0008]一种液晶取向剂，至少包括聚酰亚胺前体、该聚酰亚胺前体亚胺化产物中的一种，所述聚酰亚胺前体具有如下式1所示的结构单元：
[0009][0010]式1中，R1、R2分别独立的表示为羟基或C
1-5
的烷氧基；
[0011]A表示为A-1所示结构，其中R3为氧、硫原子中的一种；R4、R5分别独立的表示为氢原子、C
1-5
的烷基中的一种；其中“*”代表结构A-1的键接位点；
[0012][0013]B为四价有机基团，结构如式B-1或B-2所示，其中“*”代表键接位置；
[0014][0015]优选方案，A的结构如下式A-1-1至A-1-3中任一种所示：
[0016][0017][0018]优选方案，A的结构由式DA(A-1-1)～DA(A-1-3)所示的二胺单体生成；
[0019][0020]优选方案，A结构还包括A-1结构以外的其它结构，所述其它结构为下式A-2～A-8中的一种或几种；
[0021][0022]优选方案，B结构还包括B-1、B-2结构以外的其它结构，所述其它结构为下式B-3～B-8中的一种或多种；
[0023][0024]优选方案，A-1结构单元占A结构单元总摩尔数的10～70％。
[0025]进一步，所述液晶取向剂中还包括溶剂，所述溶剂为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、二甘醇单乙醚、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、二甘醇单甲醚乙酯中的一种或几种的混合物。
[0026]一种液晶取向膜，由所述的液晶取向剂制成。
[0027]一种液晶显示元件，包括所述的液晶取向膜。
[0028]<液晶取向剂>
[0029]本专利技术液晶取向剂成品的质量浓度优选为2～15％，更优选为3～8％，液晶取向剂质量浓度直接影响液晶取向膜的厚度，可根据所需要的膜厚，自由调整液晶取向剂的质量浓度。
[0030]聚酰亚胺前体-聚酰胺酸的合成
[0031]通过提供上述式1中A结构的二胺和B结构的四酸二酐在有机溶剂存在条件下，通过聚合反应获得聚合物溶液，然后将聚合物溶液加入溶剂稀释制备成液晶取向剂，或将聚合物溶液加入到不良溶剂中经过析出、过滤和烘干得到纯化的聚合物固体，然后向纯化后的聚合物固体中加入稀释溶剂，制得本专利技术的液晶取向剂。
[0032]对于上述反应的有机溶剂，本专利技术并无特别限定，只要能将上述聚合反应产物溶解即可，可列举出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
中的一种或几种的混合物；对于上述聚合反应的浓度优选为1～35％，更优选为10～20％。
[0033]对于上述聚合反应的温度本专利技术并无特别限定，可列举为0～150℃，优选为10～100℃，更优选为20～85℃。
[0034]本专利技术聚酰胺酸中聚合物固体纯化析出所用的溶剂并无特别的限定，只要所用溶剂可以将聚合物固体析出即可，可列举为甲醇、乙醇、水、丙醇、异丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙羧以及含卤素溶剂中的一种或几种的混合液。
[0035]本专利技术聚合反应液或聚合物固体稀释液晶取向剂所用的溶剂可列举为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、二甘醇甲醚醋酸酯中的一种或多种的混合物。上述溶剂中N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺对于液晶取向剂为良性溶剂，主要起来溶解聚合物的作用，而上述溶剂中乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇甲乙醚、乙二醇二甲醚、二甘醇甲醚醋酸酯对于液晶取向剂为不良溶剂，主要起到降低溶液表面张力以及增加取向剂流平效果的作用，本专利技术对于上述良性溶剂和不良溶剂的比例并没有特别的限定，只要所制备的液晶取向剂中无析出现像，并且其具有较好的涂布流平效果即可。
[0036]聚酰亚胺前体-聚酰胺酸酯的合成
[0037]聚酰胺酸酯可通过对上述的聚酰胺酸溶液进行酯化获得，具体可以通过使聚酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶取向剂，至少包括聚酰亚胺前体、该聚酰亚胺前体亚胺化产物中的一种，其特征在于，所述聚酰亚胺前体具有如下式1所示的结构单元：式1中，R1、R2分别独立的表示为羟基或C
1-5
的烷氧基；A表示为A-1所示结构，其中R3为氧、硫原子中的一种；R4、R5分别独立的表示为氢原子、C
1-5
的烷基中的一种；其中“*”代表结构A-1的键接位点；B为四价有机基团，结构如式B-1或B-2所示，其中“*”代表键接位置；2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，A的结构如下式A-1-1至A-1-3中任一种所示：
3.根据权利要求2所述的液晶取向剂，其特征在于，A的结构由式DA(A-1-1)～DA(A-1-3)所示的二胺单体生成；4.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，A结构还包括A-1结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：解万龙，张程栋，王忠凯，王明佼，任辉彩，崔明，
申请(专利权)人：江苏三月科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：