[發明專利]一種功能化取向層及其應用、液晶顯示器件及其制備方法

有效

• 申請號: 202110494378.1
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113341617B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 趙威;張洋;谷敏昭;李雨;張振;周國富
• 申請（專利權）人: 華南師范大學;深圳市國華光電科技有限公司
• 主分類號: G02F1/1337
• 分類號: G02F1/1337
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張建珍

本發明公開了一種功能化取向層及其應用、液晶顯示器件及其制備方法，該功能化取向層的制備原料包括制備原料包括取向層材料和功能性材料，其中，功能性材料含有活性反應基團，活性反應基團選自酯基、醚基、烴基、環氧基、氨基、羥基、醛基、酮基、炔基、羧基、鹵素基團中的任一種。以上功能化取向層中通過功能性材料的添加，可為取向層提供易于反應的活性官能團，在使用時可通過反應鍵合的方式提高界面強度，且不會破壞取向層原有的取向效果。

技術領域

本發明涉及液晶材料技術領域，尤其是涉及一種功能化取向層及其應用、液晶顯示器件及其制備方法。

背景技術

液晶作為一種軟物質材料，廣泛地應用在液晶顯示、智能玻璃、軟體機器人、光學通信及增強現實等領域。在微觀層面上，液晶分子通過自組裝具有一定的取向方向，但液晶分子的宏觀取向也極其重要，利用取向層可以控制液晶分子的各向異性。一般來說，通過物理或化學方法可以在基板表面覆蓋一層取向層，取向層誘導液晶分子定向排列。但是目前的取向層表面通常僅具有取向功能，無法增強基板界面的特性，液晶顯示器件中基板與液晶盒內液晶混合體系的界面強度較弱。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種功能化取向層及其應用、液晶顯示器件及其制備方法。

本發明的第一方面，提出了一種功能化取向層，其制備原料包括取向層材料和功能性材料，所述功能性材料含有活性反應基團，所述活性反應基團選自酯基、醚基、烴基、環氧基、氨基、羥基、醛基、酮基、炔基、羧基、鹵素基團中的任一種。

根據本發明實施例的功能化取向層，至少具有以下有益效果：該功能化取向層的制備原料包括取向層材料和含有特定活性反應基團的功能性材料；其中，通過功能性材料的添加，可為取向層提供易于反應的活性官能團，在使用時可通過反應鍵合的方式提高界面強度，且不會破壞取向層原有的取向效果。

在本發明的一些實施方式中，所述功能性材料選自兩親分子和/或硅烷，所述兩親分子和所述硅烷含有所述活性反應基團；

優選地，所述硅烷的結構式為：其中，X₁、X₂、X₃各自獨立地選自鹵素原子(如氟、氯、溴、碘)、烷氧基、羥基、烷基中的任一種，且X₁、X₂、X₃至少有一個為鹵素原子或烷氧基；R₁為C1-C30烷基中的任一種；Z為所述活性反應基團。

在本發明的一些實施方式中，所述取向層材料選自硅烷類取向材料,和/或含長鏈烷基的兩親分子。

在本發明的一些實施方式中，所述硅烷類取向材料選自以下結構物質中的至少一種：其中，X₁、X₂、X₃各自獨立地選自鹵素原子(如氟、氯、溴、碘)、烷氧基、羥基、烷基中的任一種，且X₁、X₂、X₃至少有一個為鹵素原子或烷氧基；R₂為C1-C30烷基中的任一種；Y為一價陰離子，優選為氟、氯、溴中的任一種。其中，以上具有結構的取向層材料可提供平行取向，另兩類結構的取向層材料則可提供垂直取向。

以上功能化取向層可采用包括取向層材料和功能性材料的混合材料通過溶液浸泡法和/或氣相沉積法在基板上進行制備；或者，在進一步制備液晶器件等應用器件過程中，將取向層材料和功能性材料與包括主體液晶的液晶混合材料混合填充于液晶盒中，而后通過加熱處理使取向層材料和功能性材料組裝到液晶盒的上下基板上，以形成功能化取向層。

本發明的第二方面，提出了一種本發明第一方面所提出的任一種功能化取向層的在制備液晶顯示器件、動態光學器件、智能窗、智能涂層中應用。

本發明的第三方面，提出了一種液晶顯示器件，包括第一方面所提出的任一種功能化取向層。