CN104049412A - 光分解型配向膜的制作方法、液晶显示面板和显示装置 - Google Patents

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柳晨
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Abstract

本发明涉及光配向技术领域，公开了一种光分解型配向膜的制作方法、一种液晶显示面板和一种显示装置。所述光分解型配向膜的制作方法包括：步骤a、对涂布有光分解型配向膜材料的基板进行紫外偏光处理，所述光分解型配向材料分解成分解产物，其中，所述分解产物包括至少一种非聚合物；步骤b、采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，去除所述非聚合物，形成光分解型配向膜。在本发明技术方案中，由于采用清洗剂对非聚合物进行清洗，大大降低了光分解型配向膜的制作成本。

Description

光分解型配向膜的制作方法、液晶显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及光配向技术领域，尤其涉及一种光分解型配向膜的制作方法、一种液晶显示面板和一种显示装置。
背景技术
在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。液晶显示器的配向膜，是影响液晶显示器的显示品质的一个重要的因素，伴随着液晶显示器的高品质化，液晶配向膜的作用变得越来越重要。
液晶配向膜是使用液晶配向材料来制作的，分为两种制作方法，一种是摩擦法，另一种是光配向法，因为摩擦法需要采用绒布与配向膜材料接触且沿一个方向摩擦，而光配向法采用线偏极紫外光照射配向膜材料，不需要与配向膜材料直接接触，所以在配向过程中，光配向法所产生的灰尘或静电比摩擦处理少。因此，通过使用光配向法可以得到配向性良好的液晶配向膜，从而改善液晶显示元件的性能。光配向法中根据配向原理不同，使用的光配向材料不同，分为光同分异构型配向材料，光交联型配向材料和光分解型配向材料。其中，同分异构型配向材料存在着色问题，热稳定性不好；光交联型配向材料由于在聚合反应时，光交联分子中的光反应基团会随机发生聚合反应，因此，不仅产生的具有配向作用的聚合物网络结构，还将发生副反应，进而导致不必要的聚合分子的产生，可能形成残影；分解反应型配向材料为聚合物材料，其在光照后会分解成分解产物，分解产物包括主产物和副产物，其中主产物为形成配向层的聚合物；副产物为非聚合物，非聚合物为小分子，当这些小分子的残留量较多时，也可能导致残影问题。
发明内容
本发明实施例提供一种光分解型配向膜的制作方法、一种液晶显示面板和一种显示装置，用以解决现有技术中存在的制作光分解型配向膜的成本较高问题。
本发明实施例采用以下技术方案：
本发明实施例首先提供一种光分解型配向膜的制作方法，包括：
步骤a、对涂布有光分解型配向膜材料的基板进行紫外偏光处理，所述光分解型配向材料分解成分解产物，其中，所述分解产物包括至少一种非聚合物；
步骤b、采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，去除所述非聚合物，形成光分解型配向膜。
在该技术方案中，采用清洗剂去除光分解型配向材料的分解产物中的非聚合物，由于清洗剂成本低，因此大大降低了光分解型配向膜的制作成本。清洗剂清洗分解产物中的非聚合物，仅需喷淋装置或清洗池，也不需要现有技术中的二次光照的光源，因此，也大大降低了设备成本。
本发明实施例还提供一种液晶显示面板，包括第一基板、第二基板，以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，其中，所述第一基板和/或所述第二基板朝向所述液晶层的一侧表面具有配向膜，所述配向膜采用上述任一种光分解型配向膜的制作方法得到。
由于采用上述光分解型配向膜的制作方法成本较低，因此，相应的液晶面板的制作成本较低。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括背光模组，以及上述的液晶显示面板；其中，所述的液晶显示面板位于所述背光模组的出光侧。
由于上述液晶显示面板的制作成本较低，因此，显示装置的制作成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的光分解型配向膜的制作方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的光分解型配向膜的制作方法的流程示意图；
图3为图1或图2所示步骤101的具体方法步骤的流程示意图；
图4为本发明一实施例提供的液晶显示面板的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
对于光分解型配向膜的制作，在完成配向膜材料的涂布工艺后，可以分用以下两种工艺处理：一种工艺为先进行预烘烤(Prebake)去除配向材料中的溶剂，再进行紫外偏光(Polarized Ultraviolet Rays)处理，在紫外偏振光的辐射下配向材料分解成分解产物，再经过二次烘烤(Postbake)去除这些分解产物中的非聚合物，形成配向膜；另一种工艺为先进行预烘烤，再经过紫外偏光处理，配向材料分解成分解产物，再进行二次光照(2nd Light Irridation)去除这些分解产物中的非聚合物。制作完配向膜后的两个基板，可以经过成盒工艺(Cell Assembly)，形成液晶盒(Liquid Crystal Cells)。但是，在上述两种工艺中，通过二次烘烤或二次光照来除去光分解型配向膜分解后的残留物，有时候会涉及到红外线照射、远红外线照射、电子线照射、放射线照射等等，由于光配向对光源的要求极高，造成其成本较高。
如图1所示，本发明实施例首先提供一种光分解型配向膜的制作方法，包括：
步骤101(即步骤a)、对涂布有光分解型配向膜材料的基板进行紫外偏光处理，所述光分解型配向材料分解成分解产物，其中，所述分解产物包括至少一种非聚合物；
步骤102(即步骤b)、采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，去除所述非聚合物，形成光分解型配向膜。
在该技术方案中，采用清洗剂去除光分解型配向材料的分解产物中的非聚合物，由于清洗剂成本低，因此大大降低了光分解型配向膜的制作成本。清洗剂清洗分解产物中的非聚合物，仅需喷淋装置或清洗池，也不需要现有技术中的二次光照的光源，因此，也大大降低了设备成本。在本发明的实施例中，光分解型配向材料为聚合物材料，其在紫外偏光处理后，根据光分解型配向材料的不同，发生侧链断裂或部分主链断裂，分解为形成配向膜的聚合物和至少一种非聚合物，其中，非聚合物为小分子，若残留在基板上，会形成残影，本发明的目的是采用清洗剂去除非聚合物。
步骤102(步骤b)中，采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗的方式有多种，例如将紫外偏光后的基板在盛有清洗剂的清洗池内浸泡，也可以将清洗剂喷淋至紫外偏光后的基板，优选的，在步骤102中，所述采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，具体为：采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行线性喷射清洗。
采用线性喷射清洗的方式，清洗剂在溶解分解产物中非聚合物的同时，也可以顺着线性喷射方向流出基板，提高了清洗效率。清洗剂的温度、喷射压力、速度、流量等根据需要清洗的分解产物中非聚合物的量来调整控制，在此不做限定。
优选的，所述线性喷射的方向与基板上光分解型配向膜的配向方向一致。
当清洗剂的线性喷射的方向与基板上光分解型配向膜的配向方向一致时，喷射出的清洗剂会沿着配向方向流动，利于冲洗光分解型配向膜分解的分解产物中的非聚合物，进一步减少基板上的非聚合物的残留。
优选的，所述采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行线性喷射清洗，具体为：
采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行线性喷射清洗，所述基板处于传送状态，所述基板的传送方向和所述清洗剂的线性喷射方向相反。
为了适应流水线生产方式，在对紫外偏光后的基板进行线性喷射清洗时，基板可以被放置在流水线的传送带上使得基板处于传送状态，当基板的传送方向和清洗剂的线性喷射方向相反时，相当于基板在传送时进行了逆向喷射清洗，可以使得分解产物中非聚合物被更有力得去除，提高清洗效率。
此外，在步骤b中，所述采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，具体可以为：在15～80℃的温度条件内采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗。例如，温度条件为15℃、20℃、20～25℃、30℃、40℃、40～45℃、60℃、70℃或80℃。
采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，一般要设置相应的温度条件，温度太高，清洗剂的溶解性增强，可能会溶解部分未分解的光配向材料，造成配向膜不完整；温度太低，可能对分解产物中的非聚合物的溶解性能不好，不利于非聚合物的去除。
可选的，如图2所示，在上述制作方法中，在步骤102(步骤b)之后，还可以包括：
步骤103、采用风刀吹干所述光分解型配向膜；或，采用液体清洗所述光分解型配向膜。
在用清洗剂清洗完分解产物中非聚合物后，由于清洗剂可能在配向膜上有部分残留，因此，可以采用风刀吹干光分解型配向膜，从而去除清洗剂；也可以采用液体清洗光分解型配向膜，液体一般可以采用可与清洗剂混溶的溶剂，并且该液体具有较好的挥发性，以便在液体清洗工艺时将清洗剂的残留带出。例如，清洗剂采用挥发性较差的苯胺，液体采用与苯胺混溶且挥发性较好的丙酮。
优选的，所述风刀的烘干温度范围为15～100℃。这里，所述风刀的烘干温度即为风刀喷口喷出的高速气流的温度，例如，烘干温度可以为15℃、20℃、20～25℃、30℃、40℃、40～45℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90～95℃或100℃。烘干温度不能太高，因为对光分解型配向膜在高温下可能会产生不良；烘干温度也不能太低，否则残留的清洗剂的除去时间较长，影响烘干效率。
此外，不同的非聚合物可以用不同的清洗剂进行清洗，从而去除所述非聚合物，也即根据光分解型配向膜的分解产物中的非聚合物来确定清洗剂的种类。当所述非聚合物为极性分子时，所述清洗剂为非质子极性有机溶剂；当所述非聚合物为非极性分子时，所述清洗剂为非极性有机溶剂；当所述非聚合物包括极性分子和非极性分子时，所述清洗剂为包括非质子极性有机溶剂和非极性有机溶剂的混合溶剂。
优选的，所述非质子极性有机溶剂可以包括甲苯(极性2.40)、丙酮(极性4.30)、氯仿(极性4.40)、甲基乙基酮(极性4.50)和苯胺(极性6.30)中的一种或几种；所述非极性有机溶剂包括正戊烷和正己烷中的一种或几种。
优选的，所述非质子极性有机溶剂也可以为强挥发性的极性有机溶剂。例如丙酮、二氯甲烷、乙腈以及乙酸乙酯等。
特别的，当所述非聚合物为极性分子时，所述清洗剂可以为极性大于4的非质子极性有机溶剂。例如，清洗剂可以为丙酮(极性4.30)、氯仿(极性4.40)、甲基乙基酮(极性4.50)或苯胺(极性6.30)。
优选的，如图3所示，所述步骤101(步骤a)可以进一步具体的包括：
步骤1011、在所述基板上涂布光分解型配向材料；
步骤1012、对涂布有所述光分解型配向材料的基板进行预烘烤处理，去除光分解型配向材料中的溶剂；
步骤1013、对预烘烤处理后的基板进行紫外偏光处理，所述光分解型配向材料分解成分解产物。
在对基板进行紫外偏光处理之前，可以首先对涂布有光分解型配向材料的基板进行预烘烤，以去除光分解型配向材料的溶剂，利于后续光分解型配向材料的分解。
进一步的，所述对涂布有光分解型配向材料的基板进行预烘烤处理(步骤1012)之后，对预烘烤处理后的基板进行紫外偏光处理(步骤1013)之前，还可以包括：对预烘烤处理后的基板进行二次烘烤处理，用于进一步去除所述光分解型配向材料中的溶剂。
在对涂布有光分解型配向膜的基板进行预烘烤后，再进行二次烘烤处理，可以趋近于完全去除光分解型配向材料中的溶剂，使得后续该光分解型配向材料分解反应得更充分、少残留。
本发明实施例还提供一种光分解型配向膜，采用上述光分解型配向膜的制作方法制得。
以下采用几种聚酰亚胺类光分解型配向膜为例来说明本发明的光分解型配向膜的制作方法的优势，但本发明并不限于下述实施例。
实施例1
在基板上涂布环丁烷二酐型聚酰亚胺光分解型配向材料；具体可以采用旋涂法在基板上涂布环丁烷二酐型聚酰亚胺光分解型配向材料；
可选的，对涂布有环丁烷二酐型聚酰亚胺光分解型配向材料的基板进行预烘烤处理，去除光分解型配向材料中的溶剂；
对预烘烤处理后的基板进行紫外偏光处理，环丁烷二酐型聚酰亚胺光分解型配向材料分解成分解产物，在该步骤中，在紫外光照下，部分环丁烷二酐型聚酰亚胺的主链发生断裂，分解生成双马来酰亚胺，化学反应式如下：
在上述化学反应式中，Ar代表芳基，双马来酰亚胺为极性分子，其为非聚合物，因此，可以采用非质子极性溶剂作为清洗剂；
在20～25℃温度条件下，可以采用丙酮(极性4.30)作为清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，去除分解产物中的双马来酰亚胺；具体的，可以用丙酮浸泡基板或以喷射的形式将丙酮喷射到基板上；
可选的，采用风刀对清洗后的基板进行烘干，烘干温度为40℃，得到光分解型配向膜1。由于丙酮具有强挥发性，可以用较低的烘干温度将其去除。
实施例2
在基板上涂布具有侧链的聚酰亚胺光分解型配向材料；具体可以采用旋涂法在基板上涂布具有侧链的聚酰亚胺光分解型配向材料；
可选的，对涂布有具有侧链的聚酰亚胺光分解型配向材料的基板进行预烘烤处理，去除光分解型配向材料中的溶剂；
对预烘烤处理后的基板进行紫外偏光处理，具有侧链的聚酰亚胺光分解型配向材料分解成分解产物，在该步骤中，在紫外光照下，部分具有侧链的聚酰亚胺的侧链发生分解反应生成化合物I，化学反应式如下：
化合物I为极性分子，其为非聚合物，因此，可以采用非质子极性溶剂作为清洗剂；
在20～25℃温度条件下，采用苯胺(极性6.30)和甲苯(极性2.40)的混合溶液作为清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，去除分解产物中的化合物I，其中混合溶剂中苯胺和甲苯的体积比为60:40；具体的，可以用混合溶剂浸泡基板或以喷射的形式将混合溶剂喷射到基板上；
可选的，采用风刀对清洗后的基板进行烘干，烘干温度为70℃，得到光分解型配向膜2。
实施例3
在基板上涂布酮酐型聚酰亚胺光分解型配向材料；具体可以采用旋涂法在基板上涂布酮酐型聚酰亚胺光分解型配向材料；
可选的，对涂布有酮酐型聚酰亚胺光分解型配向材料的基板进行预烘烤处理，去除光分解型配向材料中的溶剂；
对预烘烤处理后的基板进行紫外偏光处理，酮酐型聚酰亚胺光分解型配向材料分解成分解产物，在该步骤中，在紫外光照下，部分酮酐型聚酰亚胺发生主链断裂反应，分解为化合物II，两分子的化合物II发生加成反应生成化合物III，化学反应式如下：
化合物III为非极性分子，其为非聚合物，因此，可以采用非极性有机溶剂作为清洗剂；
在30℃温度条件下，采用正己烷作为清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，去除化合物III；具体的，可以用正己烷浸泡基板或以喷射的形式将正己烷喷射到基板上；
可选的，采用风刀对清洗后的基板进行烘干，烘干温度为50℃，得到光分解型配向膜3。
对实施例1～3得到的光分解型配向膜1～3通过取向层的常规检测方法，在显微镜下观察其是否存在不良，发现通过本发明的光分解型配向膜的制作方法制得的配向膜不存在斑点(Mura)，并且具有良好的配向性，也具有较高的良率。
本发明实施例还提供一种液晶显示面板，如图4所示，图4为本发明一实施例提供的液晶显示面板的结构示意图，所述液晶显示面板包括第一基板1、第二基板2，以及位于第一基板1和第二基板2之间的液晶层3，其中，第一基板1和/或第二基板2朝向液晶层3的一侧表面具有配向膜4，所述配向膜4采用上述任一种光分解型配向膜的制作方法得到。需要说明的是，本实施例中对液晶显示面板中配向膜4的数量不进行限定，例如，配向膜4可以仅为一个，可以仅位于第一基板1上(图4中未示出)；或者，配向膜4仅为一个，可以仅位于第二基板2上(图4中未示出)；或者，配向膜4有两个，可以分别位于第一基板1和第二基板2上，如图4所示。
由于采用上述光分解型配向膜的制作方法，不需要经过二次照射等工艺，制造成本较低，因此，相应的液晶显示面板的制作成本较低。
本发明实施例还提供一种显示装置，如图5所示，图5为本发明一实施例提供的显示装置的结构示意图，所述显示装置包括背光模组5，以及上述的液晶显示面板10；其中，液晶显示面板10位于背光模组5的出光侧。
所述显示装置具体可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑、电子纸等具有任何显示功能的产品或部件。
由于上述液晶显示面板的制作成本较低，因此，所述显示装置的制作成本较低。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种光分解型配向膜的制作方法，其特征在于，包括：
步骤a、对涂布有光分解型配向膜材料的基板进行紫外偏光处理，所述光分解型配向材料分解成分解产物，其中，所述分解产物包括至少一种非聚合物；
步骤b、采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，去除所述非聚合物，形成光分解型配向膜。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，具体为：
采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行线性喷射清洗。
3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述线性喷射的方向与基板上光分解型配向膜的配向方向一致。
4.如权利要求2或3所述的制作方法，其特征在于，所述采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行线性喷射清洗，具体为：
采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行线性喷射清洗，所述基板处于传送状态，所述基板的传送方向和所述清洗剂的线性喷射方向相反。
5.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在步骤b之后，还包括：
采用风刀吹干所述光分解型配向膜；或，采用液体清洗所述光分解型配向膜。
6.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述风刀的烘干温度范围为15～100℃。
7.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，当所述非聚合物为极性分子时，所述清洗剂为非质子极性有机溶剂；
当所述非聚合物为非极性分子时，所述清洗剂为非极性有机溶剂；
当所述非聚合物包括极性分子和非极性分子时，所述清洗剂为包括非质子极性有机溶剂和非极性有机溶剂的混合溶剂。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，当所述非聚合物为极性分子时，所述清洗剂为极性大于4的非质子极性有机溶剂。
9.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述非质子极性有机溶剂为强挥发性的极性有机溶剂。
10.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述非质子极性有机溶剂包括甲苯、丙酮、氯仿、甲基乙基酮和苯胺中的一种或几种；所述非极性有机溶剂包括正戊烷和正己烷中的一种或几种。
11.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤a包括：
在所述基板上涂布光分解型配向材料；
对涂布有所述光分解型配向材料的基板进行预烘烤处理，去除光分解型配向材料中的溶剂；
对预烘烤处理后的基板进行紫外偏光处理，所述光分解型配向材料分解成分解产物。
12.如权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述对涂布有光分解型配向材料的基板进行预烘烤处理之后，还包括：
对预烘烤处理后的基板进行二次烘烤处理，用于去除所述光分解型配向材料中的溶剂。
13.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗，具体为：在15～80℃的温度条件内采用清洗剂对紫外偏光后的基板进行清洗。
14.一种液晶显示面板，其特征在于，包括第一基板、第二基板，以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，其中，所述第一基板和/或所述第二基板朝向所述液晶层的一侧表面具有配向膜，所述配向膜采用如权利要求1～13任一项所述的光分解型配向膜的制作方法得到。
15.一种显示装置，其特征在于，包括背光模组，以及如权利要求14所述的液晶显示面板；其中，所述的液晶显示面板位于所述背光模组的出光侧。
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