CN105446018B - 一种配向膜及其制备方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种配向膜及其制备方法、显示面板和显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的显示面板无法消除显示时出现的残像的问题。本发明的配向膜，包括由聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应后形成的功能材料，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基。

Description

一种配向膜及其制备方法、显示面板和显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种配向膜及其制备方法、显示面板和显示装置。
背景技术
近年来，液晶显示器以其较低的工作电压、低功耗、低辐射以及轻薄美观等优势，被不断普及，已经成为显示器市场的主流。随着人们的认识水平和对显示要求的不断提高，对于显示性能也提出了越来越高的要求，如高亮度、高对比度、高响应速度等等，而且对于整个显示器的画面如水纹(Mura)，残像等品质的要求也越来越苛刻，而残像问题一直是薄膜晶体管-液晶显示屏(TFT-LCD)行业亟待解决的一个重大不良，残像对画面品质有严重的影响，业内都投入了大量的人力物力来解决该问题。其中，引起残像的一个重要原因是配像膜材料、液晶材料以及彩膜在显示面板进行显示时会释放离子不纯物，该离子不纯物会在显示区域进行堆积，从而导致残像产生。
目前，在TFT-LCD行业内解决残像问题的基本方法主要分为两种，第一种是设计的变更，第二种是变更工艺制程。
这两种方法虽然都有改善残像的效果，但至少存在如下问题：一、设计的变更往往都是在残像发生之后，对之前的设计方案进行修改，这样做和开发一款新产品几乎无差异，而且不能保证一定会对残像有改善，同时变更设计会使产品开发周期变长，开发成本增加；二、变更工艺制程往往是指变更源漏极/金属层、配像膜厚度以及保护层厚度，从而延缓离子不纯物释放的时间，这样做只能延迟残像出现的时间，并不能真正的使残像消失。因此，这两种方法都没有从根本上解决残像问题。
发明内容
本发明针对现有的显示面板无法消除显示时出现的残像的问题，提供一种能够有效消除显示时出现的残像的配向膜及其制备方法、显示面板和显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种配向膜，包括由聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应后生成的功能材料，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基。
其中，所述功能材料为具有哌啶结构的酯类化合物。
其中，所述捕获单体的结构式为：
其中，所述功能材料的结构式为其中，为来自于聚酰亚胺的基团。
其中，所述功能自由基的结构式为：
其中，所述配向膜还包括聚酰亚胺，所述聚酰亚胺的质量大于所述功能材料的质量。
其中，所述聚酰亚胺与所述功能材料的质量比为20:1～5:1。
作为另一技术方案，本发明还提供一种配向膜的制备方法，所述制备方法包括：
聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应生成功能材料；
所述聚酰亚胺与所述功能材料生成所述配向膜。
其中，所述聚酰亚胺与所述功能材料生成所述配向膜的反应温度为80℃～160℃。
作为另一技术方案，本发明还提供一种显示面板，包括上述的配向膜，所述配向膜用于在所述显示面板进行显示时捕获离子不纯物，在所述显示面板结束显示时与所述离子不纯物分离。
作为另一技术方案，本发明还提供一种显示装置，包括上述的显示面板。
本发明的配向膜及其制备方法、显示面板和显示装置中，该配向膜包括由聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应后生成的功能材料，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基，该功能自由基能够在显示面板进行显示时捕获离子不纯物，从而减少了显示面板内部离子不纯物的堆积，能够有效消除显示面板在进行显示时出现的残像现象，从根本上解决残像问题；该功能自由基还能够在显示面板结束显示时，捕获离子不纯物后的功能自由基发生可逆反应，与离子不纯物分离，重新变成自由基后可以再次进行之前的反应，而被捕获的离子不纯物与功能自由基脱离后形成酮类或者醇类物质，不会再影响显示效果，也就是说该功能自由基可以进行循环使用，从而提高了对离子不纯物的捕获效率。
附图说明
图1为本发明的实施例1的生成功能基团的反应式；
图2为本发明的实施例1的生成功能自由基的反应式；
图3为本发明的实施例2的配向膜的制备方法的流程示意图；
图4为本发明的实施例3的配向膜与离子不纯物的可逆反应示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
请参照图1和图2，本实施例提供一种配向膜，包括由聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应后生成的功能材料，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基。
其中，捕获单体的结构式为：
其中，功能材料的结构式为其中，为来自于聚酰亚胺的基团。
如图1所示的聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应生成功能基团的反应式，聚酰亚胺与捕获单体在进行反应时，聚酰亚胺中的酰胺键的C-N键发生断裂(即图1中聚酰亚胺结构中用虚线断开的化学键)；捕获单体的结构中具有醇羟基，在与聚酰亚胺发生反应时，醇羟基中的O-H键断裂(即图1中捕获单体结构中用虚线断开的化学键)，也就是说，在聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应时，聚酰亚胺结构中的与捕获单体中的结合，形成功能材料
本实施例中的捕获单体是具有哌啶结构的醇类化合物，与聚酰亚胺反应后，生成的功能材料由于依然保留了捕获单体的哌啶结构，且与聚酰亚胺形成了酯键，因此，功能材料是具有哌啶结构的酯类化合物。
当然，本实施例中捕获单体并不局限于此，还可以为其中n为2～7中的任意一个整数，只要是具有哌啶结构的醇类化合物即可，其可与聚酰亚胺生成具有哌啶结构的酯类化合物，即功能材料，在此不再赘述。
其中，功能自由基的结构式为：
如图2所示，对功能材料进行高温烘干，由于在高温环境下，具有哌啶结构的醇类化合物中的N-H共价键会发生均裂，产生自由基，因此，在高温环境下功能材料能够生成功能自由基
其中，本实施例的配向膜中还包括聚酰亚胺，聚酰亚胺的质量大于功能材料的质量。
之所以如此设置，是由于显示过程中的离子不纯物的量不是很多，因此，配向膜材料中还是以聚酰亚胺为主材料，使聚酰亚胺的质量大于功能材料的质量，只要有功能材料即可，这些功能材料能够将显示过程中出现的离子不纯物捕获。当然，功能材料的质量也不能太少，否则配向膜材料无法将显示过程中出现的全部离子不纯物捕获，也无法消除残像现象。
优选地，聚酰亚胺与功能材料的质量比为20:1～5:1。
本实施例的配向膜材料，包括由聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应后生成的功能材料，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基，该功能自由基能够在显示面板进行显示时捕获离子不纯物，从而减少了显示面板内部离子不纯物的堆积，能够有效消除显示面板在进行显示时出现的残像现象，从根本上解决残像问题；该功能自由基还能够在显示面板结束显示时，捕获离子不纯物后的功能自由基发生可逆反应，与离子不纯物分离，重新变成自由基后可以再次进行之前的反应，而被捕获的离子不纯物与功能自由基脱离后形成酮类或者醇类物质，不会再影响显示效果，也就是说该功能自由基可以进行循环使用，从而提高了对离子不纯物的捕获效率。
实施例2：
请参照图3，本实施例提供一种配向膜的制备方法，所述配向膜为实施例1所述的配向膜，所述制备方法包括：
步骤101，聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应生成功能材料。
具体地，如图1所示的聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应生成功能基团的反应式，聚酰亚胺与捕获单体在进行反应时，聚酰亚胺中的酰胺键的C-N键发生断裂(即图1中聚酰亚胺结构中用虚线断开的化学键)；捕获单体的结构中具有醇羟基，在与聚酰亚胺发生反应时，醇羟基中的O-H键断裂(即图1中捕获单体结构中用虚线断开的化学键)，也就是说，在聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应时，聚酰亚胺结构中的与捕获单体中的结合，形成功能材料
步骤102，所述聚酰亚胺与所述功能材料生成所述配向膜，其中，反应温度为80℃～160℃。
本实施例的配向膜的制备方法，用于制备实施例1的配向膜，该配向膜包括由聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应后生成的功能材料，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基，该功能自由基能够在显示面板进行显示时捕获离子不纯物，从而减少了显示面板内部离子不纯物的堆积，能够有效消除显示面板在进行显示时出现的残像现象，从根本上解决残像问题；该功能自由基还能够在显示面板结束显示时，捕获离子不纯物后的功能自由基发生可逆反应，与离子不纯物分离，重新变成自由基后可以再次进行之前的反应，而被捕获的离子不纯物与功能自由基脱离后形成酮类或者醇类物质，不会再影响显示效果，也就是说该功能自由基可以进行循环使用，从而提高了对离子不纯物的捕获效率。
实施例3：
本实施例提供了一种显示面板，包括实施例1所述的配向膜，所述配向膜用于在所述显示面板进行显示时捕获离子不纯物，在所述显示面板结束显示时与所述离子不纯物分离。
其中，离子不纯物包括由配向膜材料、液晶材料和彩膜引入的影响显示效果的杂质。
具体地，离子不纯物本身指配像膜材料、液晶材料以及彩膜使用的侧重树脂所带来的对残像有影响的杂质，比如液晶本身分解产生的-C3H7基、-CH2基、-F基等等，以及彩膜中保护层、黑矩阵、RGB像素本身带来的Na+、Cl-等离子。
请参照图4，其中，以R2表示离子不纯物，配向膜中的功能自由基在显示面板进行显示时，在“遇到”离子不纯物时，功能自由基就会将其捕获，形成此时，由于功能自由基对显示面板进行显示时出现的离子不纯物进行了捕获，减少了在显示面板显示时显示面板内部离子不纯物的堆积或者使离子不纯物的堆积不能达到影响液晶偏转的量，能够有效消除显示面板在进行显示时出现的残像现象，从根本上解决残像问题。
配向膜中的功能自由基在显示面板结束显示时，由于显示面板在显示时会产生热量，在结束显示后该部分热量相当于为捕获了离子不纯物后的功能自由基加热，可以使得被捕获的离子不纯物从功能自由基上脱离，脱离后形成酮类或者醇类物质。具体地，如果功能自由基捕获的离子不纯物为无机物离子，无机物离子脱离后仍旧以本身的状态存在，如果功能自由基捕获的离子不纯物是有机类基团，脱离之后有机类不纯物离子自身不稳定，容易相互结合生成新的稳定的化合物，形成的化合物的种类视离子不纯物的种类而定，例：如果离子不纯物为封框胶中的树脂类物质，则形成酮类的可能性较大，脱离后的离子不纯物的存在形式视具体情况而定，在此不再赘述。
也就是说，功能自由基与离子不纯物之间发生的反应为可逆反应，当功能自由基“遇到”离子不纯物时，与离子不纯物结合，当显示结束后，显示时产生的热量使被捕获的离子不纯物从功能自由基上脱离，离子不纯物脱离后形成酮类或者醇类物质，功能自由基仍然保持着未与离子不纯物反应时的状态，因此，还可以在下次显示面板进行显示时捕获离子不纯物。
本实施例的显示面板，包括实施例1所述的配向膜，该配向膜包括由聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应后生成的功能材料，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基，该功能自由基能够在显示面板进行显示时捕获离子不纯物，从而减少了显示面板内部离子不纯物的堆积，能够有效消除显示面板在进行显示时出现的残像现象，从根本上解决残像问题；该功能自由基还能够在显示面板结束显示时，捕获离子不纯物后的功能自由基发生可逆反应，与离子不纯物分离，重新变成自由基后可以再次进行之前的反应，而被捕获的离子不纯物与功能自由基脱离后形成酮类或者醇类物质，不会再影响显示效果，也就是说该功能自由基可以进行循环使用，从而提高了对离子不纯物的捕获效率。
实施例4：
本实施例提供了一种显示装置，其包括实施例3的显示面板。显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本实施例的显示装置，包括实施例3的显示面板，其中包括配向膜，该配向膜包括由聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应后生成的功能材料，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基，该功能自由基能够在显示面板进行显示时捕获离子不纯物，从而减少了显示面板内部离子不纯物的堆积，能够有效消除显示面板在进行显示时出现的残像现象，从根本上解决残像问题；该功能自由基还能够在显示面板结束显示时，捕获离子不纯物后的功能自由基发生可逆反应，与离子不纯物分离，重新变成自由基后可以再次进行之前的反应，而被捕获的离子不纯物与功能自由基脱离后形成酮类或者醇类物质，不会再影响显示效果，也就是说该功能自由基可以进行循环使用，从而提高了对离子不纯物的捕获效率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种配向膜，其特征在于，包括由聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应后生成的功能材料，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基；
所述功能材料为具有哌啶结构的酯类化合物；
所述捕获单体的结构式为：
所述功能材料的结构式为其中，为来自于聚酰亚胺的基团；
所述功能自由基的结构式为：
2.根据权利要求1所述的配向膜，其特征在于，还包括聚酰亚胺，所述聚酰亚胺的质量大于所述功能材料的质量。
3.根据权利要求2所述的配向膜，其特征在于，所述聚酰亚胺与所述功能材料的质量比为20:1～5:1。
4.一种配向膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
聚酰亚胺与捕获单体发生醇解反应生成功能材料；
所述聚酰亚胺与所述功能材料生成所述配向膜；
其中，所述功能材料用于产生能捕获离子不纯物的功能自由基；
所述功能材料为具有哌啶结构的酯类化合物；
所述捕获单体的结构式为：
所述功能材料的结构式为其中，为来自于聚酰亚胺的基团；
所述功能自由基的结构式为：
5.根据权利要求4所述的配向膜的制备方法，其特征在于，所述聚酰亚胺与所述功能材料生成所述配向膜的反应温度为80℃～160℃。
6.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至3任意一项所述的配向膜，所述配向膜用于在所述显示面板进行显示时捕获离子不纯物，在所述显示面板结束显示时与所述离子不纯物分离。
7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求6所述的显示面板。
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