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CN116814278A - 液晶取向剂、制备的液晶取向膜和含该取向膜的显示元件 - Google Patents

液晶取向剂、制备的液晶取向膜和含该取向膜的显示元件 Download PDF

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CN116814278A CN202310805109.1A CN202310805109A CN116814278A CN 116814278 A CN116814278 A CN 116814278A CN 202310805109 A CN202310805109 A CN 202310805109A CN 116814278 A CN116814278 A CN 116814278A
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Abstract

本发明公开了一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件,该液晶取向剂包括四羧酸二酐组分a和二胺组分b反应得到的聚合物,所述二胺组分b包括具有如下式1结构的二胺化合物b‑1中的一种或多种;其中,R1和R2各自独立的选自末端氨基的基团。由本发明的液晶取向剂所制得的液晶显示元件具有光取向性能优,亚胺化率高、热稳定性好、残像性能优的优点。

Description

液晶取向剂、制备的液晶取向膜和含该取向膜的显示元件
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域,具体涉及一种液晶取向剂、制备的液晶取向膜和含该取向膜的显示元件。
背景技术
20世纪80年代,薄膜晶体管液晶显示器生产技术开发成功并开始大规模生产,目前已经成为信息显示行业的主流技术,因为其具有高分辨率、质量轻、能耗低和扁平形的显示优点,已经被广泛应用于各种的显示区域,如手机、车载显示、电脑显示器、工业用显示屏幕等,液晶显示的工作原理屏幕内部每个像素点都有一个TFT结构开关控制电压开合,控制向液晶施加一个外加电场,液晶极性分子在外加电场的作用下扭转,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一定厚度的取向膜。所述的取向处理的方法,最主流是摩擦取向处理,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,使液晶取向膜的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。随着社会的发展和进步,人们对液晶显示的质量要求越来越高,摩擦取向的表面划痕、碎屑、静电以及面内凹凸处配向不良等各种问题,已经不能满足现有的需求。
作为取代摩擦配向的方法,开发利用线偏紫外光来照射液晶取向膜表面来使液晶取向,光取向处理根据机理可以分为三种,分别是光分解、光异构和光交联三种方法,光异构由于结构稳定性较差,所以目前商业化的光取向膜大多是光分解方法。
液晶盒根据液晶在施加外加电场驱动方式而分为TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲)型、IPS(面内切换)、FFS(边缘场切换)、VA(垂直取向)型等液晶显示元件,其中IPS(面内切换)和FFS(边缘场切换)型显示模式由于其对比度高、视野宽等优点被广泛应用于手机、家用电视以及家用电脑显示等高端显示区域,与现有摩擦取向的工艺相比上述的光取向的处理方法有助于IPS、FFS两种显示模式的对比度和视角的提高,因为光取向处理相对于摩擦取向更均匀,不会受到基板表面凹凸形状、划痕以及静电的影响。但是与摩擦取向相比,光取向处理存在液晶锚定能力弱的问题,在长明间交流驱动后就会产生残影。
IPS、FFS型液晶显示元件TFT(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而形成偏置电荷的电场,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方向不一致,从而出现因直流电荷积聚而产生的残影。
发明内容
本发明的目的是针对IPS、FFS型驱动方式的液晶显示元件中出现的问题,如因液晶分子锚定力弱和直流电荷积聚所导致的残影,提供一种光取向性能优,亚胺化率高、热稳定性好、残像性能优的液晶显示元件。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题:
一种液晶取向剂,该液晶取向剂包括四羧酸二酐组分a和二胺组分b反应得到的聚合物,所述二胺组分b包括具有如下式(1)结构的二胺化合物b-1中的一种或多种;
其中,R1和R2各自独立的选自末端氨基的基团。
优选地,所述末端氨基的基团包括氨基、芳香基氨中的任意一种。
优选地,所述芳香基氨为-O-芳香基氨、酰胺基芳香基氨、羰基芳香基氨、烷基芳香基氨、巯基芳香基氨中的一种。
优选地,所述末端氨基的基团为下述基团中任意一种:-NH2
优选地,所述二胺化合物b-1的结构式为
优选地,所述四羧酸二酐组分a为1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、3-羧甲基-1,2,4-环戊烷三甲酸1,4:2,3-双酐中的一种或多种的混合物。
优选地,所述二胺组分b还包括对苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯醚、2,4′-二氨基十二烷氧基苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,2-二(4-氨基苯氧基)乙烷、N-甲基对氨基苯乙胺、间苯二胺、3,5-二氨基苯甲酸、1,3-二(4-氨基苯基)脲、1,5-二氨基萘、1,8-二氨基萘、对氨基苯乙胺、4,4’-二氨基二苯乙烷、4,4’-二氨基二苯甲酮、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、N,N’-二(4-氨基苯基)哌嗪、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,4-二氨基十八烷氧基苯、4,4’-二氨基苯甲酰胺、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯胺中的一种或多种的混合物。
优选地,上述二胺组分b和四羧酸二酐组分a的摩尔比为100:80-120,更优选为100:90-100。
优选地,其还包括溶剂;所述溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二丙酮醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇甲乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单乙醚、二甘醇甲醚醋酸酯中的一种或多种的混合物。
此外,二胺组分b和四羧酸二酐组分a在反应溶剂中聚合,对于二胺组分b和四羧酸二酐组分a在反应溶剂中的聚合反应的温度优选为0~150℃,更优选为20~80℃,对于聚合反应的时间优选为0.5~24小时,更优选为2~6小时。此外反应可以在任意的浓度下进行,反应浓度过低,难以获得高分子量的聚合度,反应浓度过高时,反应液粘度大不利于充分搅拌,反应的浓度优选为固含量为(反应所用的二胺组分b和四羧酸二酐组分a重量之和所占反应液重量的比例)2~50%,更优选为5~30%。
对聚合反应或聚合物固体稀释制备液晶取向剂所用的溶剂并无特别限定,只要聚合物可以溶解在其中,并且所制备的液晶取向剂对于基板的涂覆性能优异即可,例如,可列举出为N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二丙酮醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇甲乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单乙醚、二甘醇甲醚醋酸酯中的一种或多种溶剂的混合物。
本发明还提出一种液晶取向膜,由所述的液晶取向剂制成。
本发明还提出一种液晶显示元件,包括所述的液晶取向膜。
本发明的有益效果在于:本发明的液晶取向剂由含有苯并咪唑环丁烷苯并咪唑片段结构的二胺单体与四酸二酐单体聚合而成。由于二胺单体中咪唑结构中N原子未成键的n电子和N=C的π电子协同增强了吸收254nm紫外光能量向激发态跃迁,随后激发态电子再返回基态并向环丁烷释放能量促进环丁烷裂解形成优异的取向性能。苯并咪唑结构中存在N原子的孤对电子与苯环形成大π体系共轭,有助于快速释放液晶盒存储电荷,缩短液晶显示元件残像的消失时间,残像性能好。
本发明选用含有特定结构的聚酰胺酸溶液制备液晶取向剂,以其制得的液晶显示元件具有光取向性能优,亚胺化率高、热稳定性好、残像性能优的优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,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。
下述实施例中所用的试验材料和试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例中未注明具体技术或条件者,均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
以下所用高纯水的电阻率为18MΩ*cm。
二胺化合物的合成例
(1)二胺化合物b-1-1的合成,其流程如下所示:
具体包括以下步骤:
于1000ml的三口烧瓶中加入4-硝基邻苯二胺(84.226g,0.55mol)溶于500g THF、三乙胺(50.595g,0.5mol)的混合物中得到溶液A,另配制1,3-二甲酰氯环丁烷(45.255g,0.25mol)溶于320g THF的溶液B,搅拌下将溶液B滴加到溶液A中,控制反应温度小于25℃,2小时滴完溶液B后提高反应温度至60~65℃保温一小时,TLC跟踪无4-硝基邻苯二胺剩余;反应完成后,降温至室温,将浆料倒入3000ml高纯水中、继续搅拌10分钟,过滤得滤饼,滤饼再加入1000ml高纯水打浆10min、过滤得滤饼。滤饼再加入500g乙醇、加热至50~60℃搅拌20min,经过滤、烘干得87.206g黄色产物b-1-1a,收率84.24%。
于1000ml三口烧瓶中加入样品b-1-1a(62.157g,0.15mol)和600ml乙酸,加热至回流12h。冷却后过滤、烘干得54.342g固体b-1-1b,收率95.75%。
于1000ml高压釜投入b1-1-1b(37.835g,0.1mol)、5%的铂碳(3.7g,固含量为30%)和300g 1,4-二氧六环,将高压釜密封,用氢气置换3次后,氢气加压至0.8-1.0MPa,搅拌下于80-90℃反应。反应结束后,经过滤除去催化剂,滤液脱260g溶剂,再往滤液中加入120g乙醇析出固体并搅拌30分钟,经过滤和烘干得到28.457g固体化合物b-1-1,收率89.38%。
该化合物b-1-1的高分辨率质谱,ESI源,正离子模式,理论值318.16,测试值318.18。元素分析(C18H18N6),理论值C:67.90,H:5.70,N:26.40;实测值C:67.90,H:5.71,N:26.39,确定该物质是b-1-1。
(2)二胺化合物b-1-2的制备,其流程如下所示:
具体包括以下步骤:
于1000ml三口烧瓶中加入b-1-1(31.838g,0.1mol)、对氯硝基苯(34.662g,0.22mol)、氢氧化钠(8.8g,0.22mol)和400g DMSO,反应加热至110~120℃,TLC跟踪无b-1-1剩余后继续保温1小时;反应完成后,降温至室温,将浆料倒入2000ml高纯水中、继续搅拌10分钟,过滤得滤饼,滤饼再加入1000ml高纯水打浆10min、过滤得滤饼。滤饼再加入500g乙醇、加热至50~60℃搅拌20min,过滤、烘干得44.059g b-1-2a,收率78.65%。
于1L高压釜投入b1-1-2a(28.009g,0.05mol)、5%的铂碳(2.7g,固含量为30%)和200g 1,4-二氧六环,将高压釜密封,用氢气置换3次后,氢气加压至0.8-1.0MPa,搅拌下于80-90℃反应。反应结束后,经过滤除去催化剂,滤液脱160g溶剂,再往滤液中加入100g乙醇析出固体并搅拌30分钟,经过滤和烘干,得到22.848g固体化合物b-1-2,收率91.35%。
该化合物b-1-2的高分辨率质谱,ESI源,正离子模式,理论值500.24,测试值500.23。元素分析(C30H28N8),理论值C:71.98,H:5.64,N:22.38;实测值C:71.98,H:5.65,N:22.37,确定该物质是b-1-2。
(3)二胺化合物b-1-3的制备,其流程如下所示:
具体包括以下步骤:
于1000ml三口烧瓶中加入b-1-1(31.838g,0.1mol)、对硝基苯甲酰氯(37.113g,0.2mol)和400g DMF,滴液漏斗滴加三乙胺(20.238g,0.2mol),控制反应温度小于25℃,1小时滴完三乙胺后加热至60~65℃,TLC跟踪无b-1-1剩余后继续保温1小时;反应完成后,将浆料倒入2000ml高纯水中、继续搅拌10分钟,过滤得滤饼,滤饼再加入1000ml高纯水打浆10min、过滤得滤饼。滤饼再加入500g乙醇、加热至50~60℃搅拌20min,过滤、烘干得52.111g b-1-3a,收率84.57%。
于1L高压釜投入b1-1-3a(28.009g,0.05mol)、5%的铂碳(2.7g,固含量为30%)和200g 1,4-二氧六环,将高压釜密封,用氢气置换3次后,氢气加压至0.8-1.0MPa,搅拌下于80-90℃反应。反应结束后,经过滤除去催化剂,滤液脱160g溶剂,再往滤液中加入100g乙醇析出固体并搅拌30分钟,经过滤和烘干,得到25.943g固体化合物b-1-3,收率93.28%。
该化合物b-1-3的高分辨率质谱,ESI源,正离子模式,理论值556.23,测试值556.25。元素分析(C32H28N8O2),理论值C:69.05,H:5.07,N:20.13,O:5.75;实测值C:69.05,H:5.08,N:20.12,O:5.75;确定该物质是b-1-3。
以下实施例和对比例中使用的化合物的简称如下所示:
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
BC:乙二醇单丁醚
b-2-1:对苯二胺
b-2-2:4,4′-二氨基二苯甲烷
b-2-3:4,4′-二氨基二苯醚
b-2-4:2,4′-二氨基十二烷氧基苯
b-2-5:1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷
a-1:1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐,结构式为
a-2:1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐,结构式为
a-3:均苯四甲酸二酐,结构式为
a-4:3-羧甲基-1,2,4-环戊烷三甲酸1,4:2,3-双酐,结构式为
实施例1
聚酰胺酸溶液的合成:包括以下步骤:在氮气氛围下,500ml的三口圆底烧瓶中投入作为二胺的化合物b-1-1(15.909g,50mmol)、化合物b-2-1(3.242g,30mmol)和化合物b-2-5(5.162g,20mmol)和124.472g NMP,加入作为四羧酸二酐的化合物a-1(19.618g,100mmol)和124.472g NMP,在40℃下反应8小时,由此获得含有15%质量的聚酰胺酸(将其设为聚合体(PA-1-1))的溶液。
稀释:取PA-1-1聚酰胺酸的溶液100g,加入100g NMP和50g BC,室温下搅拌2小时,然后经过0.1μm的滤膜过滤得到液晶取向剂A-1-1。上述液晶取向剂中聚合物的质量浓度为6%,溶剂BC的质量含量为20%,其余为NMP。
实施例2-12制备方法与实施例1相似,不同之处在于:在聚酰胺酸溶液的合成过程中,所用二胺、二酐单体的种类及用量比例有所改变;各实施例单体具体如下表1所述:其中,二胺总摩尔数为100mmol,二酐总摩尔数为100mmol;
表1
序号 液晶取向剂 二胺(摩尔%) 二酐(摩尔%)
实施例1 A-1-1 b-1-1(50%)、b-2-1(30%)、b-2-5(20%) a-1(100%)
实施例2 A-1-2 b-1-1(60%)、b-2-1(20%)、b-2-4(20%) a-3(100%)
实施例3 A-1-3 b-1-1(50%)、b-2-2(30%)、b-2-3(20%) a-4(100%)
实施例4 A-1-4 b-1-1(40%)、b-2-3(40%)、b-2-5(20%) a-2(100%)
实施例5 A-1-5 b-1-2(55%)、b-2-2(25%)、b-2-4(20%) a-4(100%)
实施例6 A-1-6 b-1-2(45%)、b-2-1(35%)、b-2-5(20%) a-1(100%)
实施例7 A-1-7 b-1-2(50%)、b-2-3(30%)、b-2-5(20%) a-3(100%)
实施例8 A-1-8 b-1-2(60%)、b-2-1(20%)、b-2-2(20%) a-3(50%)、a-4(50%)
实施例9 A-1-9 b-1-3(50%)、b-2-1(25%)、b-2-5(25%) a-2(100%)
实施例10 A-1-10 b-1-3(40%)、b-2-1(40%)、b-2-3(20%) a-1(50%)、a-2(50%)
实施例11 A-1-11 b-1-3(50%)、b-2-3(30%)、b-2-4(20%) a-4(100%)
实施例12 A-1-12 b-1-3(60%)、b-2-2(20%)、b-2-5(20%) a-1(100%)
对比例1-6的制备方法与实施例1相似,不同之处在于:在聚酰胺酸溶液的合成过程中,所用二胺、二酐单体的种类及用量比例有所改变;各对比例单体具体如下表2所述:其中,二胺总摩尔数为100mmol,二酐总摩尔数为100mmol;
表2
按照下列的方法制备IPS型液晶显示盒,准备两片3cm×4cm、厚度为0.5mm的玻璃基板,其中下基板带有梳齿型的ITO电极,电极宽度10μm,相邻梳型电极的间距为10μm,像素电极与公共电极成交叉排列。其中上玻璃基板没有电极,将所制备的液晶取向剂,涂覆在两个基板上,经过前烘100℃,3分钟,主固化(烘箱,230℃,30分钟),将得到膜厚100nm的聚酰亚胺取向膜。
将带有聚酰亚胺涂层的上下玻璃基板,照射紫外线性偏振光进行光取向处理,所照射紫外偏振光的波长为254nm,光剂量为400mj/cm2,然后在230℃的烘箱中加热30min,将经过取向处理的上下玻璃基板,其中一片基板旋涂直径为4μm的间隔微球,另一片基板上在边缘位置划封框胶,封框胶将直接划在取向剂膜面上,并留有直径为2mm的液晶灌入口,然后以取向膜面对面、光取向处理偏振轴平行并且上下基板重合宽度为3cm的方式将上下两片基板贴合在一起,365nm紫外灯照射封框胶30s进行预固化,以150℃的温度热固化30min,制备得到空的液晶盒,通过真空灌晶方式向空盒内注入IPS液晶;封口胶将液晶注入口密封,365nm紫外灯照射封框胶60s完成固化封口胶。制得了所对应的液晶显示元件。
液晶取向膜亚胺化率的表征:
将本发明实施例和对比例所对应的液晶取向剂,分别滴50μl在两片溴化钾窗片,两片液晶取向剂溴化钾窗片的固化温度和时间分别为:溴化钾1:前烘100℃×3min,后烘230℃×20min;溴化钾2:前烘100℃×3min,后烘300℃×30min;进行红外吸收测试(仪器型号:IRAffinity-1S,生产厂家:岛津),分别记录三个基板上1360cm-1处C-N键的吸收峰的强度和1510cm-1处苯环吸收峰的强度,然后计算出230℃、300℃的C-N与苯环吸收峰比值分别为A1和A2,以300℃后烘的溴化钾2做为100%亚胺化率的基准值,则230℃后烘的取向膜亚胺化率IR=(A1/A2)×100%。
◎:IR≥90%,液晶取向膜亚胺化率优秀;
○:90%>IR≥80%,液晶取向膜亚胺化率良好;
△:80%>IR,液晶取向膜亚胺化率差;
液晶取向膜的热稳定性:
液晶取向膜的热稳定性能可通过液晶显示元件的电压保持率可评价(以下简称VHR),进一步而言,电压保持率的检测方法如下。
测试VHR的条件是:加载5V电压、60us后,断开电压,并测量断开电压167ms后的VHR(记为VHR0)。然后将该液晶显示元件置于60℃的环境下24小时,再用相同的方法测量此时的VHR(记为VHR1)。然后通过公式计算VHR的变化值(记为ΔVHR(%)),越低的ΔVHR(%)表示热稳定性越好。
◎:ΔVHR(%)≤5%,热稳定性能优秀;
○:5%<ΔVHR(%)≤10%,热稳定性能良好;
△:10%<ΔVHR(%),热稳定性能差;
液晶取向膜的残像性能评价:
液晶取向膜的残像性能可通过液晶显示元件的残余电压来评价(以下简称RDC),进一步而言,液晶显示元件的残留电压的检测方法如下。
测试RDC的条件是:用上述操作制作的液晶显示元件,在60℃的环境温度下施加1小时的直流5V的电压,然后撤去外加电压,将像素电极与公共电极短接1s,然后立即测试两电极之间的残留电压,测试时间为600s。
RDC的评价标准如下所示:
◎:RDC≤0.2V,残像性能优秀;
○:0.2V<RDC≤0.6,残像性能良好
△:RDC>0.6V,残像性能差
液晶取向性评价:
将制备的IPS液晶显示盒,置于上下偏光片之间,观察液晶显示盒的暗态。
◎:液晶显示盒的暗态完全不透光,取向性能好;
△:液晶显示盒的暗态有光射出,取向性能差;
各实施例的性能如下表3所示:
表3
序号 液晶取向剂 取向性能 亚胺化率(%) 热稳定性(%) 残像性能(mV)
实施例1 A-1-1 91.2 3.13 106
实施例2 A-1-2 94.5 2.18 94
实施例3 A-1-3 92.3 3.39 82
实施例4 A-1-4 91.8 3.84 74
实施例5 A-1-5 93.5 4.12 88
实施例6 A-1-6 94.8 2.89 123
实施例7 A-1-7 93.9 3.67 109
实施例8 A-1-8 92.7 1.81 114
实施例9 A-1-9 95.3 1.67 98
实施例10 A-1-10 94.7 2.02 104
实施例11 A-1-11 93.6 2.54 91
实施例12 A-1-12 91.6 2.76 121
各对比例的性能如下表4所示:
表4
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种液晶取向剂,其特征在于:该液晶取向剂包括四羧酸二酐组分a和二胺组分b反应得到的聚合物,所述二胺组分b包括具有如下式(1)结构的二胺化合物b-1中的一种或多种;
其中,R1和R2各自独立的选自末端氨基的基团。
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于:所述末端氨基的基团包括氨基、芳香基氨中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于:所述末端氨基的基团为下述基团中任意一种:-NH2
4.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于:所述二胺化合物b-1的结构式为
5.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于:所述四羧酸二酐组分a为1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、3-羧甲基-1,2,4-环戊烷三甲酸1,4:2,3-双酐中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的液晶取向剂,其特征在于:所述二胺组分b还包括对苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯醚、2,4′-二氨基十二烷氧基苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,2-二(4-氨基苯氧基)乙烷、N-甲基对氨基苯乙胺、间苯二胺、3,5-二氨基苯甲酸、1,3-二(4-氨基苯基)脲、1,5-二氨基萘、1,8-二氨基萘、对氨基苯乙胺、4,4’-二氨基二苯乙烷、4,4’-二氨基二苯甲酮、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、N,N’-二(4-氨基苯基)哌嗪、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,4-二氨基十八烷氧基苯、4,4’-二氨基苯甲酰胺、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯胺中的一种或多种的混合物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的液晶取向剂,其特征在于:其还包括溶剂;所述溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二丙酮醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇甲乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单乙醚、二甘醇甲醚醋酸酯中的一种或多种的混合物。
8.一种液晶取向膜,其特征在于,由权利要求1-7中任一项所述的液晶取向剂制成。
9.一种液晶显示元件,其特征在于,包括如权利要求8所述的液晶取向膜。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117624072A (zh) * 2023-12-05 2024-03-01 上海大学 含环己烷的二胺单体、透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010054872A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Chisso Corp 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
CN103571500A (zh) * 2012-07-18 2014-02-12 奇美实业股份有限公司 液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件
CN103620488A (zh) * 2011-06-21 2014-03-05 日产化学工业株式会社 光取向处理法用液晶取向剂及使用该液晶取向剂的液晶取向膜
US20220119596A1 (en) * 2020-10-21 2022-04-21 Fujifilm Business Innovation Corp. Particle-dispersed polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
WO2023286735A1 (ja) * 2021-07-12 2023-01-19 日産化学株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子の製造方法及び液晶表示素子

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010054872A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Chisso Corp 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
CN103620488A (zh) * 2011-06-21 2014-03-05 日产化学工业株式会社 光取向处理法用液晶取向剂及使用该液晶取向剂的液晶取向膜
CN103571500A (zh) * 2012-07-18 2014-02-12 奇美实业股份有限公司 液晶配向剂、液晶配向膜及液晶显示元件
US20220119596A1 (en) * 2020-10-21 2022-04-21 Fujifilm Business Innovation Corp. Particle-dispersed polyimide precursor solution, method for producing porous polyimide film, and porous polyimide film
WO2023286735A1 (ja) * 2021-07-12 2023-01-19 日産化学株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子の製造方法及び液晶表示素子
CN117916657A (zh) * 2021-07-12 2024-04-19 日产化学株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件的制造方法以及液晶显示元件

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MENGMENG LI等: "Fabrication of poly(bis-benzimidazole imide) fibers with enhanced mechanical properties and high limit oxygen indexes", POLYMER TESTING, vol. 76, 28 March 2019 (2019-03-28), pages 222 - 231, XP085687419, DOI: 10.1016/j.polymertesting.2019.03.015 *
SEO-KYU PARK等: "Photoalignment of nematic liquid crystal on polyamic-acid-based soluble polyimide with no side fragments", JOURNAL OF THE SID, vol. 18, no. 3, 31 March 2010 (2010-03-31), pages 199 - 205 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117624072A (zh) * 2023-12-05 2024-03-01 上海大学 含环己烷的二胺单体、透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法

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