[發明專利]液晶垂直取向膜用材料及由其制備的液晶盒和制備方法

有效

• 申請號: 201710368583.7
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107011925B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 汪映寒;王飛
• 申請（專利權）人: 成都海億科技有限公司
• 主分類號: C09K19/56
• 分類號: C09K19/56;G02F1/1337;C08J7/18;C08G73/10;C08J5/18;C08L79/08
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

本發明公開了一種液晶垂直取向膜用材料及由其制備的液晶盒和制備方法，為提供良好的垂直取向性，采用了聚合物穩定垂直取向(polymer sustained vertical alignment，PSVA)的方式，以涂覆了直鏈式光敏性聚酰亞胺的基板制備液晶盒，灌入含有(甲基)丙烯酸烷基酯的液晶，以分子結構簡單的直鏈式光敏性聚酰亞胺作為引發劑，在紫外光照射下引發(甲基)丙烯酸烷基酯聚合，得到液晶垂直取向盒。光敏性聚酰亞胺是由含二苯甲酮的二酐和含活潑氫的二胺縮聚而成，(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基碳數為4?18個。本發明公開的垂直取向膜和液晶盒具有制備工藝簡單、生產成本低、液晶取向性能優良等優勢。

技術領域

本發明涉及一種聚合物穩定垂直取向(polymer sustained verticalalignment，PSVA)模式液晶顯示元件用的液晶取向膜材料，以及由其制備的液晶盒和液晶盒的制備方法。

背景技術

液晶顯示器(LCDs)具有低能耗、高對比度、快響應等方面的優勢，是目前應用最為廣泛的顯示器。LCDs的顯示模式很多，其中垂直取向(vertical alignment,VA)模式以其高對比度、廣視角、高性價比以及適用范圍廣等而得到廣泛研究。VA模式中的多疇垂直取向(Multi-domain vertical alignment,MVA)產生垂直取向的電極上的突起物會導致LCDs的透過率下降，同時由于突起物周圍和內部液晶分子取向方向(方位角)的差異，致使響應速度慢。

為改善VA-LCDs的性能，發展了一種新的垂直取向模式即PSVA模式。PSVA的基本制備過程表述如下：預先將可聚合單體、引發劑以及液晶共混，組裝成液晶盒之后，并在施加電壓下進行光照聚合，采用聚合物固定液晶分子的方位角。PSVA模式具有響應快、透過率高以及工藝簡單等優點。

傳統的PSVA模式，是用紫外光照射可聚合單體、液晶和小分子引發劑的混合物，在光照完成之后剩余的小分子引發劑將會成為雜質離子，從而易產生圖像暫留(殘影)，降低顯示器的顯示品質(Nakanishi Y,Okamoto K.Relationship between Concentration ofInitiator and Image-Sticking Phenomenon of Polymer-Sustained-Alignment LiquidCrystal Displays[J].Japanese Journal of Applied Physics,2012,51(4):1701)。若不加入小分子光引發劑，為了使聚合完全，勢必要增加光照射量，從而保證LCDs的性能。然而增加光照射量會增加能耗，可能會造成聚合物的光降解，從而影響LCDs的性能。為解決這個問題，樫下幸志等(CN 103937510 A)采用把低分子引發劑或者含光敏性基團的大分子引入到取向膜中，以求達到使可聚合單體快速聚合的目的。

然而，在樫下幸志等的專利中，由可聚合單體的聚合起到控制液晶分子方位角的作用，接近90°的預傾角(即液晶分子長軸方向與取向層之間的夾角)的實現則需借助于帶有長側鏈的特殊結構的二胺，而合成這些二胺需要昂貴的原料和復雜的步驟，將顯著增加制造成本。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的第一個目的是提供一種新的液晶垂直取向膜用材料；第二個目的是提供一種由新的液晶垂直取向膜用材料制備的液晶盒；第三個目的是提供制備所述液晶盒的方法。

針對本發明的第一個目的，本發明提供的液晶垂直取向膜用材料，由光敏性聚酰亞胺和(甲基)丙烯酸烷基酯兩部分組成，成膜的光敏性聚酰亞胺在紫外光照射后引發(甲基)丙烯酸烷基酯聚合，在光敏性聚酰亞胺膜表面形成(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物(包括接枝在光敏性聚酰亞胺鏈上的和自聚合后沉積在其表面的)，從而使得液晶共混物中的液晶分子垂直取向。