CN108587649B - 辅助配向剂及其应用 - Google Patents

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    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide

Abstract

本发明公开了一种辅助配向剂，其包括混合均匀的如式1所示的多元羧酸和如式2所示的多元酰胺；其中，在式1和式2中，基团A为环烷烃或芳香烃，n为不小于2的整数。本发明还公开了上述辅助配向剂在液晶显示面板中的应用。本发明通过选择多元羧酸和多元酰胺混合形成辅助配向剂，将该辅助配向剂以溶剂溶解后形成配向清洗剂，用于基板清洗及烘烤后，多元羧酸即可与多元酰胺发生分子间反应形成聚酰胺的辅助配向膜沉积在基板表面，即可消除基板表面材质的差异；同时，该辅助配向膜上的极性基团还可与自取向液晶材料中的极性基团产生分子间的氢键，从而提高自取向液晶材料在基板表面的锚定能力，以有效解决现有技术中的漏光问题。

Description

辅助配向剂及其应用
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体来讲，涉及一种辅助配向剂、以及该辅助配向剂在液晶显示面板中的应用。
背景技术
在液晶显示器(LCD)的CF基板和TFT基板上，分别有一层薄膜材料，其主要作用是使液晶分子(LC分子)按一定方向排列，一般称之为配向膜(常用聚酰亚胺材料，即PI材料)。这种配向膜主要分为摩擦配向型PI材料和光配向型PI材料，但是，两种配向材料均有各自的缺点。首先，摩擦配向型PI材料容易造成粉尘颗粒、静电残留、刷痕等问题降低工艺良率，而光配向型PI材料虽然可以避免这些问题，但由于材料特性受限，耐热性和耐老化性不佳，同时锚定LC分子的能力也较弱，从而影响面板的品质；其次，PI材料本身就具有高极性和高吸水性，存储和运送容易造成变质而导致配向不均，并且PI材料价格昂贵，在TFT-LCD上成膜的工艺也较为复杂，导致面板成本提高。
因此，一般在LCD中加入一种添加剂材料，这种添加剂材料可作用在无PI膜的基板表面，以省去PI膜，达到使LC分子垂直排列的目的。这类添加剂材料一般由头基和尾基两部分组成，头基主要是利用分子间作用力锚定在基板上，而尾基的主要作用是依靠类似于PI分子支链的作用以立体障碍的方式使得LC分子垂直排列。但是，将这种添加剂材料应用在TFT-LCD面板中，往往存在一些问题，主要因素是这类添加剂材料与基板表面分子间作用力较弱，液晶面板容易出现漏光等异常。
因此有必要对垂直配向型液晶显示器进行改进，在去除PI膜即实现垂直配向的情况下，还要提高添加剂材料在基板表面的锚定作用，以解决漏光问题。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种辅助配向剂，该辅助配向剂能够在制备无PI膜的液晶显示器时，提高自取向液晶材料的锚定作用，从而有效解决漏光问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种辅助配向剂，包括混合均匀的如式1所示的多元羧酸和如式2所示的多元酰胺：
Figure BDA0001529372790000021
其中，在所述式1和所述式2中，基团A为环烷烃或芳香烃，n为不小于2的整数。
进一步地，所述基团A具有如式31～35任一所示的结构：
Figure BDA0001529372790000022
进一步地，所述多元羧酸选自如式1-1～1-3任一所示的物质：
Figure BDA0001529372790000023
进一步地，所述多元酰胺选自如式2-1～2-3任一所示的物质：
Figure BDA0001529372790000024
进一步地，所述多元羧酸与所述多元酰胺等物质的量。
本发明的另一目的在于提供了一种辅助配向剂的应用，至少包括步骤：
S1、提供TFT基板和/或CF基板；
S2、将上述的辅助配向剂溶解于溶剂中，获得配向清洗剂；
S3、采用所述配向清洗剂清洗所述TFT基板和/或所述CF基板的表面；
S4、烘烤经过清洗的TFT基板和/或CF基板，所述多元羧酸和所述多元酰胺发生聚合反应沉积，在所述TFT基板和/或所述CF基板的表面上形成辅助配向膜。
进一步地，在所述步骤S4中，聚合反应的聚合度为20～100。
进一步地，在所述步骤S4中，将所述经过清洗的TFT基板和/或CF基板置于100℃～150℃中烘烤1min～10min。
进一步地，在所述步骤S2中，所述溶剂为水、N-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜、二氯甲烷中的至少一种。
进一步地，在所述步骤S4之后，还包括步骤：S5、利用自取向液晶材料在具有辅助配向膜的TFT基板和/或具有辅助配向膜的CF基板上形成液晶取向层，并进行对盒，获得液晶盒。
本发明通过选择一种含有多元羧基的多元羧酸和另一种含有多元胺基的多元酰胺混合形成辅助配向剂，将该辅助配向剂以溶剂溶解后形成配向清洗剂，用于基板清洗及烘烤后，多元羧酸即可与多元酰胺发生分子间反应形成聚酰胺的辅助配向膜沉积在基板表面，即可消除基板表面材质的差异；同时，该辅助配向膜上的极性基团还可与自取向液晶材料中的极性基团产生分子间的氢键，从而提高自取向液晶材料在基板表面的锚定能力，以有效解决现有技术中的漏光问题。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是采用本发明的实施例1的辅助配向剂获得的液晶显示面板的暗态效果测试图；
图2是对比液晶显示面板的暗态效果测试图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
本发明公开了一种辅助配向剂，其包括混合均匀的多元羧酸和多元酰胺。
具体来讲，该多元羧酸的结构如式1所示，该多元酰胺的结构如式2所示：
Figure BDA0001529372790000041
其中，在式1和式2中，基团A为环烷烃或芳香烃，n为不小于2的整数；以式1为例，即每个基团A上连接至少两个羧基，式2同理。
优选地，基团A具有如式31～35任一所示的结构：
Figure BDA0001529372790000042
如此，多元羧酸可选自如式1-1～1-3任一所示的物质：
Figure BDA0001529372790000043
而多元酰胺则可选自如式2-1～2-3任一所示的物质：
Figure BDA0001529372790000044
基于该辅助配向剂的作用在于使用过程中通过清洗-烘烤操作以使其中的多元羧酸和多元酰胺发生聚合反应，因此该多元羧酸与多元酰胺优选控制等物质的量。
上述辅助配向剂可适配于自取向液晶材料应用于液晶显示面板的制作过程中，具体采用下述步骤：
在步骤S1中，提供TFT基板和/或CF基板。
基于该辅助配向剂适配于自取向液晶材料，而该自取向液晶材料即无需在TFT基板、CF基板上制作PI膜作为液晶取向层。
具体来讲，选取的TFT基板和/或CF基板的尺寸为10cm×10cm。
在步骤S2中，将上述辅助配向剂溶解于溶剂中，获得配向清洗剂。
具体来讲，溶剂可以是水，或N-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜、二氯甲烷等有机溶剂。
优选地，控制多元羧酸、多元酰胺、溶剂的质量百分数分别为0.5％～3％、0.5％～3％、94％～99％。
在步骤S3中，采用配向清洗剂清洗TFT基板和/或CF基板的表面。
在步骤S4中，烘烤经过清洗的TFT基板和/或CF基板，多元羧酸和多元酰胺发生聚合反应沉积，在TFT基板和/或CF基板的表面上形成辅助配向膜。
具体来讲，将经过清洗的TFT基板、CF基板置于100℃～150℃中烘烤1min～10min，如此，多元羧酸和多元酰胺发生聚合反应生成辅助配向膜沉积在TFT基板和/或CF基板的表面上。
本实施例多元羧酸具体选择上述式1-1所示的物质，多元酰胺具体选择上述式2-1所示的物质；该多元羧酸和多元酰胺发生如下反应式所示的反应：
Figure BDA0001529372790000051
具体来讲，聚合反应的聚合度为20～100，即上述反应式中n的取值为20～100。
在步骤S5中，利用自取向液晶材料在具有辅助配向膜的TFT基板和/或具有辅助配向膜的CF基板上形成液晶取向层，并进行对盒，获得液晶盒。
具体来讲，可通过ODF方法将自取向液晶材料滴加到TFT基板的表面或CF基板的表面，然后在TFT基板或CF基板的表面涂布密封胶；在真空环境下，将TFT基板和CF基板贴合在一起，并对密封胶进行固化，固化方式采用热固化或紫外光固化，形成液晶盒；此时，在液晶盒中，自取向液晶材料依靠自身的极性基团与辅助配向膜表面的极性基团形成分子间氢键，从而获得较好的垂直取向效果。
为了验证本实施例的辅助配向剂的有益效果，用显微镜观察本实施例的辅助配向剂对应获得的液晶显示面板的暗态效果，如图1所示；同时，以水清洗基板对应获得的对比液晶显示面板作为对比例，也用显微镜观察了该对比液晶显示面板的暗态效果，如图2所示。从图1中可以看出，采用本实施例的辅助配向剂清洗获得的液晶显示面板的暗态较好，未出现漏光等不良现象；而图2中仅以水清洗基板获得的对比液晶显示面板则出现明显的漏光。
由此，本发明的辅助配向剂中的多元羧酸和多元酰胺反应形成辅助配向膜，该辅助配向膜中的极性基团可与自取向液晶材料中的极性基团发生分子间的氢键作用，消除表面材质的差异，提升自取向液晶材料在基板表面的锚定能力，解决漏光问题。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (7)

1.一种辅助配向剂，其特征在于，包括混合均匀的多元羧酸和多元胺；
其中，所述多元羧酸选自如式1-1～1-3任一所示的物质：
Figure FDA0002462266890000011
所述多元胺选自如式2-1～2-3任一所示的物质：
Figure FDA0002462266890000012
2.根据权利要求1所述的辅助配向剂，其特征在于，所述多元羧酸与所述多元胺等物质的量。
3.一种辅助配向剂的应用，其特征在于，至少包括步骤：
S1、提供TFT基板和/或CF基板；
S2、将权利要求1或2所述的辅助配向剂溶解于溶剂中，获得配向清洗剂；
S3、采用所述配向清洗剂清洗所述TFT基板和/或所述CF基板的表面；
S4、烘烤经过清洗的TFT基板和/或CF基板，所述多元羧酸和所述多元胺发生聚合反应沉积，在所述TFT基板和/或所述CF基板的表面上形成辅助配向膜。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，在所述步骤S4中，聚合反应的聚合度为20～100。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，在所述步骤S4中，将所述经过清洗的TFT基板和/或CF基板置于100℃～150℃中烘烤1min～10min。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，在所述步骤S2中，所述溶剂为水、N-乙基吡咯烷、γ-己内酯、二甲基亚砜、二氯甲烷中的至少一种。
7.根据权利要求3-6任一所述的应用，其特征在于，在所述步骤S4之后，还包括步骤：
S5、利用自取向液晶材料在具有辅助配向膜的TFT基板和/或具有辅助配向膜的CF基板上形成液晶取向层，并进行对盒，获得液晶盒。
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