CN105670494B - 配向膜层溶液及其制备方法、显示基板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种配向膜层溶液及其制备方法、显示基板及其制备方法。该配向膜层溶液含有聚酰胺酸、可溶性聚酰亚胺和纤维素基离子吸附剂。利用该配向膜层溶液制成配向膜层后，其中的纤维素基离子吸附剂可以将液晶显示器中的残留离子吸附到配向膜层内部，从而减少配向膜层表面吸附的残留离子，达到降低残像等级的目的。并且，在生产过程中，可通过一次成膜工艺形成配向膜层，在达到降低残像等级的目的的同时又未增加额外的成膜工艺，实现简单，生产效率高。另外，纤维素基离子吸附剂来源广泛可再生，对环境友好，价格低廉，降低了成本。

Description

配向膜层溶液及其制备方法、显示基板及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种配向膜层溶液及其制备方法、显示基板及其制备方法。
背景技术
现有的液晶显示器中，配向膜层的制备过程中，仅仅简单地将聚酰亚胺(Polyimide，缩写为PI)液旋涂在衬底基板上，这样形成的配向膜层的表面经过摩擦(Rubbing)后，表面存在粗糙多孔结构，这样，配向膜层的表面就容易吸附液晶显示器中的残留离子，导致液晶显示器产生残像。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种配向膜层溶液及其制备方法、显示基板及其制备方法，用于解决上述现有的配向膜层的表面容易吸附残留离子导致液晶显示器产生残像的问题。
本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
一种配向膜层溶液，所述配向膜层溶液含有聚酰胺酸、可溶性聚酰亚胺和纤维素基离子吸附剂。
较佳地，所述纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:19～1:3。
较佳地，所述纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:7。
较佳地，所述纤维素离子吸附剂的粒径小于50纳米。
较佳地，所述纤维素离子吸附剂的熔点大于300摄氏度。
较佳地，所述纤维素基离子吸附剂为纤维素纳米晶须或者纳米纤维素晶体。
较佳地，所述纤维素纳米晶须为表面接枝丙烯酸的纤维素纳米晶须。
一种配向膜层溶液的制备方法，该方法包括：
向含有聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的溶液中加入纤维素基离子吸附剂；
将聚酰胺酸、可溶性聚酰亚胺和纤维素基离子吸附剂混合均匀，以形成配向膜层溶液。
一种显示基板的制备方法，该方法包括：
在衬底基板上形成以上任一所述的配向膜层溶液；
对形成有所述配向膜层溶液的衬底基板进行热固化处理，以在所述衬底基板上形成配向膜层。
本发明实施例的有益效果如下：
本发明实施例提供的一种配向膜层溶液及其制备方法、显示基板的制备方法中，配向膜层溶液中加入了纤维素基离子吸附剂，利用该配向膜层溶液制成配向膜层后，其中的纤维素基离子吸附剂可以将液晶显示器中的残留离子吸附到配向膜层内部，从而减少配向膜层表面吸附的残留离子，达到降低残像等级的目的。并且，在生产过程中，可通过一次成膜工艺形成配向膜层，在达到降低残像等级的目的的同时又未增加额外的成膜工艺，实现简单，生产效率高。另外，纤维素基离子吸附剂来源广泛可再生，对环境友好，价格低廉，降低了成本。
一种显示基板，包括衬底基板，形成在衬底基板上的含有聚酰亚胺和纤维素离子吸附剂的配向膜层；其中，所述纤维素离子吸附剂均匀分布在所述聚酰亚胺中。
本发明实施例的有益效果如下：
本发明实施例提供的显示装置中，配向膜层中的纤维素基离子吸附剂可以将液晶显示器中的残留离子吸附到配向膜层内部，从而减少配向膜层表面吸附的残留离子，达到降低残像等级的目的。并且，在生产过程中，可通过一次成膜工艺形成配向膜层，在达到降低残像等级的目的的同时又未增加额外的成膜工艺，实现简单，生产效率高。另外，纤维素基离子吸附剂来源广泛可再生，对环境友好，价格低廉，降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种配向膜层溶液的制备方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种显示基板的制备方法流程图；
图3为本发明实施例提供的一种显示基板的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种显示基板的具体应用的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种配向膜层溶液及其制备方法、显示基板及其制备方法进行更详细地说明。
本发明实施例提供一种配向膜层溶液，该配向膜层溶液含有聚酰胺酸、可溶性聚酰亚胺和纤维素基离子吸附剂。
本发明实施例中，配向膜层溶液中加入了纤维素基离子吸附剂，利用该配向膜层溶液制成配向膜层后，其中的纤维素基离子吸附剂可以将液晶显示器中的残留离子吸附到配向膜层内部，从而减少配向膜层表面吸附的残留离子，达到降低残像等级的目的。并且，在生产过程中，可通过一次成膜工艺形成配向膜层，在达到降低残像等级的目的的同时又未增加额外的成膜工艺，实现简单，生产效率高。另外，纤维素基离子吸附剂来源广泛可再生，对环境友好，价格低廉，降低了成本。
其中，纤维素基离子吸附剂是一种纤维状、多毛细管的高分子，多孔，表面积大，具有一定的吸附性。纤维素基离子吸附剂可以是天然纤维素，也可以是通过对天然纤维素分子中羟基的改性反应在其分子中引入具有特定吸附性能的官能团，使其具有更多高吸附性基团，从而提高其离子吸附能力。
例如，纤维素基离子吸附剂可以为纤维素纳米晶须或者纳米纤维素晶体。
其中，纳米纤维素晶体的制备方法主要有无机酸、碱水解法，溶剂法和酶水解法。不同的方法得到的纳米纤维素晶体的形状与尺寸不同。并且，表面有磷酸基修饰的纳米纤维素晶体，对Ag+、Cu2+、Fe3+有较强的吸附能力。
为了增强离子吸附剂的残留离子吸附能力，较佳地，纤维素纳米晶须为表面接枝丙烯酸的纤维素纳米晶须。这种纤维素基离子吸附剂对Cu2+等金属离子有较强的吸附能力。
上述各个实施例中，配向膜层溶液中，若纤维素离子吸附剂的含量过少，就起不到吸附残留离子的作用，若纤维素离子吸附剂的含量过多，就会对制成的配向膜层配向液晶分子的能力有影响。
为了既能达到吸附残留离子的效果又不会对配向膜层配向液晶分子的能力有影响，较佳地，纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:19～1:3。
较佳地，纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:7。
上述各个实施例中，配向膜层溶液中，纤维素基离子吸附剂、聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺是均匀地分散的。
较佳地，纤维素离子吸附剂的粒径小于50纳米。这样，更加有利于纤维素基离子吸附剂均匀分散。
由于利用上述配向膜层溶液制备成配向膜层的过程中，需要热固化(一般热固化处理的温度在230摄氏度以上)处理，因此，需要纤维素基离子吸附剂耐高温性较好。
较佳地，纤维素离子吸附剂的熔点大于300摄氏度。本实施例中，纤维素离子吸附剂的熔点较高，以避免热固化处理时，因高温导致纤维素基离子吸附剂吸附残留离子的作用失效。
基于同样的发明构思，如图1所示，本发明实施例还提供一种配向膜层溶液的制备方法，该方法至少包括如下步骤：
步骤110、向含有聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的溶液中加入纤维素基离子吸附剂。
步骤120、将聚酰胺酸、可溶性聚酰亚胺和纤维素基离子吸附剂混合均匀，以形成配向膜层溶液。
本发明实施例中，配向膜层溶液中加入了纤维素基离子吸附剂，利用该配向膜层溶液制成配向膜层后，其中的纤维素基离子吸附剂可以将液晶显示器中的残留离子吸附到配向膜层内部，从而减少配向膜层表面吸附的残留离子，达到降低残像等级的目的。并且，在生产过程中，可通过一次成膜工艺形成配向膜层，在达到降低残像等级的目的的同时又未增加额外的成膜工艺，实现简单，生产效率高。另外，纤维素基离子吸附剂来源广泛可再生，对环境友好，价格低廉，降低了成本。
上述步骤110中，向含有聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的溶液中加入纤维素基离子吸附剂的实现方式可以是：将聚酰胺酸的溶液与可溶性聚酰亚胺的溶液混合，再与纤维素基离子吸附剂混合；还可以是：将聚酰胺酸的溶液与纤维素基离子吸附剂混合，再与可溶性聚酰亚胺的溶液混合；或者可以是：将可溶性聚酰亚胺的溶液与纤维素基离子吸附剂混合，再与聚酰胺酸的溶液混合。
其中，配向膜层溶液中纤维素基离子吸附剂的含量，纤维素基离子吸附剂粒径、熔点、材料等等可参照上述相关实施例，此处不再一一赘述。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种显示基板的制备方法，如图2所示，该方法至少包括如下步骤：
步骤210、在衬底基板上形成以上任意实施例所述的配向膜层溶液。
步骤220、对形成有配向膜层溶液的衬底基板进行热固化处理，以在衬底基板上形成配向膜层。
热固化的过程中，由于聚酰胺酸具有亲水基，可溶性聚酰亚胺具有疏水基，衬底基板具有极性，因此，具有亲水基的聚酰胺酸靠近衬底基板，具有疏水基的可溶性聚酰亚胺远离衬底基板，纤维素离子吸附剂则均匀分布在整个配向膜层中。热固化完成后，配向膜层溶液中的溶剂被去除，可溶性聚酰亚胺在配向膜层溶液中的溶剂去除后即聚酰亚胺，聚酰胺酸会发生反应生成聚酰亚胺，纤维素基离子吸附剂均匀分布在聚酰亚胺中。
本发明实施例中，配向膜层溶液中加入了纤维素基离子吸附剂，利用该配向膜层溶液制成配向膜层后，其中的纤维素基离子吸附剂可以将液晶显示器中的残留离子吸附到配向膜层内部，从而减少配向膜层表面吸附的残留离子，达到降低残像等级的目的。并且，在生产过程中，可通过一次成膜工艺形成配向膜层，在达到降低残像等级的目的的同时又未增加额外的成膜工艺，实现简单，生产效率高。另外，纤维素基离子吸附剂来源广泛可再生，对环境友好，价格低廉，降低了成本。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种显示基板，如图3所示，包括衬底基板31，形成在衬底基板31上的含有聚酰亚胺321和纤维素离子吸附剂322的配向膜层32；其中，纤维素离子吸附剂322均匀分布在聚酰亚胺321中。
本发明实施例中，配向膜层中的纤维素基离子吸附剂可以将液晶显示器中的残留离子吸附到配向膜层内部，从而减少配向膜层表面吸附的残留离子，达到降低残像等级的目的。并且，在生产过程中，可通过一次成膜工艺形成配向膜层，在达到降低残像等级的目的的同时又未增加额外的成膜工艺，实现简单，生产效率高。另外，纤维素基离子吸附剂来源广泛可再生，对环境友好，价格低廉，降低了成本。
以一个具体应用为例，对本发明实施例提供的一种配向膜层溶液及其制备方法、显示基板及其制备方法进行更加详细地说明。
如图4所示的液晶显示面板中，两个图3所示的显示基板平行相对设置，每个显示基板包括衬底基板31，形成在衬底基板31上的含有聚酰亚胺321和纤维素离子吸附剂322的配向膜层32；其中，纤维素离子吸附剂322均匀分布在聚酰亚胺321中。其中，衬底基板31为玻璃基板。液晶分子33位于两个显示基板之间。
对两个显示基板加电压U之后，纤维素基离子吸附剂322可以将残留离子(例如Cu2 +)吸附到配向膜层32内部，减小了配向膜层32表面的残留离子，降低了残像等级。
用于制备配向膜层32的配向膜层溶液，可以采用如下步骤制备：
步骤一、将聚酰胺酸的溶液与纤维素基离子吸附剂混合，再与可溶性聚酰亚胺的溶液混合。
其中，纤维素基离子吸附剂为表面接枝丙烯酸的纤维素纳米晶须，其粒径小于50纳米，熔点大于300摄氏度。
其中，聚酰胺酸的溶液，其溶剂可以是氮甲基吡咯烷酮；可溶性聚酰亚胺的溶液，其溶剂可以是伽马丁内酯。并且，纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:19～1:3。
可选的，纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比可以是1:19，1:15，1:11，1:7或1:3。
例如，若要制备纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:7配向膜层溶液，具体步骤可以是：利用聚酰胺酸、氮甲基吡咯烷酮制备聚酰胺酸的质量分数为a％的聚酰胺酸的溶液，并利用可溶性聚酰亚胺、伽马丁内酯制备可溶性聚酰亚胺的质量分数为b％的可溶性聚酰亚胺的溶液；量取质量为mg的聚酰胺酸的溶液，量取质量为ng的可溶性聚酰亚胺的溶液，量取质量为(m*a％+n*b％)/7g的纤维素基离子吸附剂；将mg的聚酰胺酸的溶液与(m*a％+n*b％)/7g的纤维素基离子吸附剂混合，再与ng的可溶性聚酰亚胺的溶液混合。若要制备纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:19，1:15，1:11，1:7或1:3的配向膜层溶液，可参照实施，此处不再一一赘述。
纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比不同，配向膜层溶液所能达到的效果不同，下表1示出了在不同配比的情况下，配向膜层溶液中的各组分的含量及效果对比。
表1配向膜层溶液中的各组分的含量及效果对比
其中，m1～m6为分别量取的聚酰胺酸的溶液的质量；n1～n6为分别量取的可溶性聚酰亚胺的溶液的质量。
其中，配向膜层溶液1～5为本发明实施例提供的含有纤维素基离子吸附剂的配向膜层溶液，且纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比分别是1:19，1:15，1:11，1:7，1:3。配向膜层溶液6为现有技术中的不含有纤维素基离子吸附剂的配向膜层溶液。
通过对上述表1分析可知：
本实施例中提供的含有纤维素基离子吸附剂的配向膜层溶液1～5中，与现有技术中的不含有纤维素基离子吸附剂的配向膜层溶液6相比，不仅具有对液晶分子的配向能力，而且具有将残留离子吸附到配向膜层内部的效果。
本实施例中提供的含有纤维素基离子吸附剂的配向膜层溶液1～5中，通过对比，可以看出：配向膜层溶液1～3中的纤维素基离子吸附剂的含量较少，因而残留离子吸附效果不是很明显，但是对液晶分子的配向能力好；配向膜层溶液5中的纤维素基离子吸附剂的含量较多，因而残留离子吸附效果很明显，但是对液晶分子的配向能力较差；配向膜层溶液4中的纤维素基离子吸附剂的含量中等，因而残留离子吸附能力明显，且对液晶分子的配向能力也较好。因此，纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:7时，即纤维素基离子吸附剂的含量中等时，配向膜层溶液所能达到的显示效果最佳。
步骤二、将聚酰胺酸、可溶性聚酰亚胺和纤维素基离子吸附剂混合均匀，以形成配向膜层溶液。
利用本实施例中得到的配向膜层溶液制备本实施例中的显示基板的步骤如下：
步骤一、在衬底基板31上形成本实施例所述的配向膜层溶液。
步骤二、对形成有配向膜层溶液的衬底基板31进行热固化处理，以在衬底基板31上形成配向膜层32。
其中，热固化完成后，配向膜层溶液中的溶剂被去除，可溶性聚酰亚胺在配向膜层溶液中的溶剂去除后即聚酰亚胺，聚酰胺酸会发生反应生成聚酰亚胺，得到聚酰亚胺321，纤维素基离子吸附剂322均匀分布在聚酰亚胺321中。
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 (7)

1.一种配向膜层溶液，其特征在于，所述配向膜层溶液含有聚酰胺酸、可溶性聚酰亚胺和纤维素基离子吸附剂，所述纤维素基离子吸附剂的熔点大于300摄氏度；所述纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:7。
2.根据权利要求1所述的配向膜层溶液，其特征在于，所述纤维素基离子吸附剂的粒径小于50纳米。
3.根据权利要求1所述的配向膜层溶液，其特征在于，所述纤维素基离子吸附剂为纤维素纳米晶须或者纳米纤维素晶体。
4.根据权利要求3所述的配向膜层溶液，其特征在于，所述纤维素纳米晶须为表面接枝丙烯酸的纤维素纳米晶须。
5.一种配向膜层溶液的制备方法，其特征在于，该方法包括：
向含有聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的溶液中加入纤维素基离子吸附剂；
将聚酰胺酸、可溶性聚酰亚胺和纤维素基离子吸附剂混合均匀，以形成配向膜层溶液，其中，所述纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:7。
6.一种显示基板的制备方法，其特征在于，该方法包括：
在衬底基板上形成如权利要求1～4任一项所述的配向膜层溶液；
对形成有所述配向膜层溶液的衬底基板进行热固化处理，以在所述衬底基板上形成配向膜层。
7.一种显示基板，其特征在于，包括衬底基板，形成在衬底基板上的含有聚酰亚胺和纤维素基离子吸附剂的配向膜层；其中，所述纤维素基离子吸附剂均匀分布在所述聚酰亚胺中，所述纤维素基离子吸附剂的质量，与聚酰胺酸和可溶性聚酰亚胺的质量之和的配比是1:7。
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