【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种液晶取向剂及其应用，具体涉及一种含氮杂环聚硅氧烷的液晶取向剂及其应用，属于功能高分子材料。
技术介绍
1、液晶显示元件被广泛应用于手机、电脑显示器、电视、车载显示器等。近年来，随着用于室外甚至高温高湿环境下的车载导航、仪表等显示元件以及大尺寸液晶显示器需求的增加，对液晶显示元件的残像、耐高温等性能也提出了更高的要求。
2、液晶显示元件包括控制液晶分子取向方向的液晶取向膜、通过液晶分子旋转控制透过光亮度的液晶层、可以产生不同颜色光的彩膜(rgb)、向液晶层施加电场的像素电极和公共电极、控制供给像素电极的电信号通断的薄膜晶体管(tft)以及玻璃基板载体等。
3、液晶取向膜与液晶显示元件的显示品质密切相关，除了使液晶分子具有良好的取向外，还必须改善透过率、残像和耐摩擦性等。
4、通常，液晶取向膜的配向处理方式有两种。一是摩擦取向，用绒布等按照一定方向摩擦液晶取向膜，使液晶取向膜表面产生沟槽，使液晶分子按照沟槽方向排列；二是光取向，用波长为254nm、313nm或365nm的线性uv偏振光按照一定方向照射液晶取向膜，使平行于偏振光方向的分子链发生断裂，使液晶分子按照垂直于偏振光的方向排列。光取向法作为无摩擦的取向处理方法，具有在工业上利用简单的制造工艺进行生产的优点，而得到广泛应用。尤其是，在面内切换(in-plane-switching，ips)型、边缘场切换(fringe fieldswitching，ffs)型液晶元件中，通过使用光取向法得到的液晶取向膜，能够期待液晶显示元件的
5、但是，随着触控式液晶显示元件的普及，用户频繁地用手指按压液晶显示元件。此时，存在于液晶显示元件内部的间隔物在液晶显示元件内移动而摩擦液晶取向膜。被间隔物摩擦后的液晶取向膜无法限制液晶的取向，出现光从间隔物周边部分漏出而显示为亮点的问题。
6、现有技术中，通常是在制成液晶取向膜的液晶取向剂中添加各种添加剂来提高液晶取向膜的耐摩擦性。专利cn104115057a中，通过添加具有封端异氰酸酯基的化合物来提高液晶取向膜的耐摩擦性。专利cn111095091a中，提出了一种含有具有噁唑啉骨架的聚合物的液晶取向剂，在摩擦处理时不易产生膜的剥离、损伤等。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种液晶取向剂，该液晶取向剂中引入含氮杂环的聚硅氧烷，提高了该液晶取向剂形成的液晶取向膜的耐摩擦性，并且具有良好的液晶取向性和高的电压保持率。
2、本专利技术的液晶取向剂，含有下述的(a)成分、(b)成分和(c)成分。
3、(a)成分：聚合物a，选自下述式(1)所示的含氮杂环的聚硅氧烷中的至少一种。
4、(b)成分：聚合物b，选自聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚有机硅氧烷和聚(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
5、(c)成分：有机溶剂。
6、进一步的，含氮杂环的聚硅氧烷具有下式(1)的结构式：
7、
8、式(1)中，y为含氮杂环的有机基团，具体的，y可以选自下式(2)～式(5)所示结构中的一种、两种或两种以上，＊表示接入位点：
9、
10、进一步的，上式(2)～式(5)中，r1选自氢原子、碳原子数1～20的烷基或碳原子数1～20的烷氧基。具体来说，碳原子数1～20的烷基或烷氧基可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基，可以为甲基丙烯酸羟乙基、丙烯酸羟乙基、甲基丙烯酸羟丙基、丙烯酸羟丙基等烷氧基。优选的，r1选自氢原子、甲基、乙基、丁基、甲基丙烯酸羟乙基。
11、进一步的，上式(2)～式(5)中，w基团选自含氮杂环结构，如含三氮唑基、四氮唑基、三嗪基、咪唑基、恶唑基等的结构；
12、优选的，w为下式(6)中①、②、③结构中的至少一种，＊表示接入位点：
13、
14、其中，式(6)中，r2、r3、r4、r5、r6分别独立的选自氢原子或碳原子数1～10的烃基中的至少一种。其中，碳原子数1～10的烃基可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基，也可以为环戊基、环己基等环烷基，还可以为苯基、甲苯基等芳香基团，还可以为苄基、苯乙基、苯基丙基等芳烷基，还可以为乙烯基、烯丙基、丁烯基、丙烯基、异丙烯基、苯烯基等不饱和烯基。
15、优选的，r2、r3、r4、r5、r6分别独立的选自氢原子、碳原子数1-3的饱和烷基；更优选的，r2、r3、r4、r5、r6分别独立的选自氢原子、甲基、乙基。
16、进一步的，(b)成分选自聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚有机硅氧烷和聚(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
17、其中，聚酰胺酸、聚酰胺酸酯含有下式(7)所示的结构单元，聚酰亚胺含有下式(8)所示的结构单元：
18、
19、式(7)和式(8)中，x表示四羧酸衍生物的4价有机基团。
20、z表示碳原子2～40的2价有机基团。
21、r7、r8分别独立地选自氢原子或碳原子数1～10的烷基，例如氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基等。
22、n为2～250的整数，例如2、5、10、50、100、150、200、250。
23、优选的，(b)成分为聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚有机硅氧烷中的至少一种，更优选为聚酰胺酸、聚酰亚胺中的至少一种。
24、进一步的，(c)成分的有机溶剂具有溶解聚合物a和聚合物b的作用。所述有机溶剂选自n-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲醚、乳酸丁酯、醋酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇乙醚、乙二醇-正丙醚、乙二醇-异丙醚、乙二醇单丁醚(丁基溶纤剂)、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚醋酸酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯、二丙二醇单甲醚、二异丁基酮、丙酸异戊酯、异丁酸异戊酯、二异戊醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等。这些溶剂可单独使用、或将2种及2种以上混合使用。
25、进一步的，相对于(b)成分的固体物质100质量份，所述(a)成分的量为0.1～10质量份，例如0.1质量份、0.3质量份、0.5质量份、0.8质量份、1质量份、2质量份、3质量份、4质量份、5质量份、6质量份、7质量份、8质量份、9质量份、10质量份。
26、进一步的，相对于(b)成分的固体物质100质量份，所述(c)成分的量为500-5000质量份，例如500质量份、600质量份、700质量份、800质量份、900质量份、1000质量份、1500质量份、2000质量份、2500质量份、3000质量份、3500质量份、4000质量份、4500质量份、5000质量份。...
【技术保护点】
1.一种液晶取向剂，其特征在于，含有聚合物A、聚合物B和有机溶剂；其中，聚合物A选自下式(1)所示的含氮杂环的聚硅氧烷中的至少一种：
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，式(1)中，Y选自式(2)～式(5)所示结构中的至少一种，＊表示接入位点：
3.根据权利要求2所述的液晶取向剂，其特征在于，R1选自氢原子、甲基、乙基、丁基、甲基丙烯酸羟乙基。
4.根据权利要求2或3所述的液晶取向剂，其特征在于，式(2)～式(5)中，W为下式(6)中①、②、③结构中的至少一种，＊表示接入位点：
5.根据权利要求4所述的液晶取向剂，其特征在于，R2、R3、R4、R5、R6分别独立的选自氢原子、甲基、乙基。
6.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，聚合物B为聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚有机硅氧烷中的至少一种，优选为聚酰胺酸、聚酰亚胺中的至少一种；其中聚酰胺酸、聚酰胺酸酯含有下式(7)所示的结构单元，聚酰亚胺含有下式(8)所示的结构单元：
7.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，所述有机溶剂选自N
8.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，相对于100质量份的聚合物B固体物质，聚合物A的用量为0.1～10质量份，有机溶剂的用量为500～5000质量份。
9.权利要求1-8中任一项所述的液晶取向剂在制备高耐摩擦性液晶取向膜中的应用。
10.一种液晶显示元件，其特征在于，包括液晶取向膜，所述液晶取向膜由权利要求1-8中任一项所述的液晶取向剂制备而得。
...【技术特征摘要】
1.一种液晶取向剂，其特征在于，含有聚合物a、聚合物b和有机溶剂；其中，聚合物a选自下式(1)所示的含氮杂环的聚硅氧烷中的至少一种：
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，式(1)中，y选自式(2)～式(5)所示结构中的至少一种，＊表示接入位点：
3.根据权利要求2所述的液晶取向剂，其特征在于，r1选自氢原子、甲基、乙基、丁基、甲基丙烯酸羟乙基。
4.根据权利要求2或3所述的液晶取向剂，其特征在于，式(2)～式(5)中，w为下式(6)中①、②、③结构中的至少一种，＊表示接入位点：
5.根据权利要求4所述的液晶取向剂，其特征在于，r2、r3、r4、r5、r6分别独立的选自氢原子、甲基、乙基。
6.根据权利要求1所述的液晶取向剂，其特征在于，聚合物b为聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸酯、聚有机硅氧烷中的至少一种，优选为聚酰胺酸、聚酰亚胺中的至少一种；其中聚酰胺酸、聚酰胺酸酯含有下式(7)所示的结构单元，聚酰亚胺含有下式(8)所示的结构单元：
7.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾杰，公聪聪，张学周，李铭新，杜孟成，
申请(专利权)人：波米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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