CN116560142A - 一种液晶配向膜、配向膜制备方法以及液晶显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种液晶配向膜、配向膜制备方法以及液晶显示面板，涉及液晶显示技术领域，解决目前采用聚酰亚胺配向膜进行垂直配向会产生粉尘和静电，进而会对液晶性能产生影响的技术问题。所述液晶配向膜的表面能为40mN/m‑75mN/m，所述液晶配向膜的水滴角为0°‑45°，以及所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.5‑1.8。
Description
技术领域
本申请涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶配向膜、配向膜制备方法以及液晶显示面板。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)被广泛应用于各种电子设备。其中，垂直配向(VA)型的液晶显示器由于具有较高的对比度、快速响应、广视角等优异性能，成为了研究的重点。
目前，在垂直配向型的液晶显示器中，通常采用聚酰亚胺(PI)配向膜来实现液晶分子的垂直配向：在PI配向膜的表面进行摩擦，以在膜表面形成“沟槽”，借助“沟槽”使液晶分子垂直立起，从而完成垂直配向。
然而，在PI配向膜的表面进行摩擦的过程中，往往会产生粉尘和静电，进而对液晶性能产生影响。
发明内容
本申请提供一种液晶配向膜、配向膜制备方法以及液晶显示面板，能够用于解决目前采用聚酰亚胺配向膜进行垂直配向会产生粉尘和静电，进而会对液晶性能产生影响的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供一种液晶配向膜，所述液晶配向膜的表面能为40mN/m-75mN/m，所述液晶配向膜的水滴角为0°-45°，以及所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8。
可选地，在一个实施例中，所述液晶配向膜的表面能为48mN/m-70mN/m，所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.8-1.4。
第二方面，本申请实施例提供一种本申请第一方面提供的液晶配向膜的制备方法，所述制备方法包括：
对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，其中，所述预设处理包括酸洗处理、碱洗处理、紫外线处理以及等离子体处理中的任意一种或多种。
可选地，在一个实施例中，在所述预设处理包括等离子体处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
利用离子风机对所述树脂薄膜基材进行清洗，
利用等离子体设备根据预设处理参数对清洗后的所述树脂薄膜基材进行处理，所述预设处理参数为：所述树脂薄膜基材在所述等离子体设备内移动的速度为1mm/s-50mm/s，所述等离子体设备的处理功率为600w-4000w，处理时间为1min-120min，氮气通量为100L/min-900L/min。
可选地，在一个实施例中，在所述预设处理包括酸洗处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
利用离子风机对所述树脂薄膜基材进行清洗，
在0.3mol/L-2mol/L的酸性溶液中，对清洗后的所述树脂薄膜基材酸洗0.5min-5min。
可选地，在一个实施例中，在所述预设处理包括碱洗处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
利用离子风机对所述树脂薄膜基材进行清洗，
在0.5mol/L-3.5mol/L的碱性溶液中，对清洗后的所述树脂薄膜基材碱洗0.3min-5min。
可选地，在一个实施例中，在所述预设处理包括紫外线处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
利用离子风机对所述树脂薄膜基材进行清洗，
利用能量为5mw/cm2-30mw/cm2UV光照射清洗后的所述树脂薄膜基材3min-60min。
可选地，在一个实施例中，所述树脂薄膜基材包括聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚酯薄膜、纤维素薄膜、聚烯烃薄膜以及聚酯薄膜中的任意一种。
可选地，在一个实施例中，所述树脂薄膜基材的厚度为10μm-300μm。
第三方面，本申请实施例提供一种液晶显示面板，所述液晶显示面板包括本申请第一方面提供的液晶配向膜。
本申请实施例带来的有益效果如下：
采用本申请实施例提供的方案，液晶配向膜的表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，以及所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8，使得该液晶配向膜的表面具有较大的极性，表面较大的极性能够让液晶分子垂直立起，进而完成垂直配向。通过基于本申请实施例提供的液晶配向膜进行垂直配向，无需再通过在膜表面摩擦形成“沟槽”的方式来进行垂直配向，进而可以避免产生粉尘和静电，从而可以避免对液晶性能产生影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种液晶配向膜制备方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种液晶配向膜制备方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种液晶配向膜制备方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种液晶配向膜制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
如本申请背景技术中所描述的，采用聚酰亚胺(PI)配向膜来实现液晶分子的垂直配向时，会在PI配向膜的表面进行摩擦，通过在膜表面形成“沟槽”来使液晶分子垂直立起，从而完成垂直配向。然而，在摩擦的过程中，往往会产生粉尘和静电，进而对液晶性能产生影响。
针对此，本申请实施例提供了一种液晶配向膜，该液晶配向膜可以用于液晶垂直配向。具体地，该液晶配向膜的表面能为40mN/m-75mN/m，所述液晶配向膜的水滴角为0°-45°，以及所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8。
其中，液晶配向膜的表面能为40mN/m-75mN/m，比如可以是40N/m、45N/m、50N/m、60N/m、70N/m、75N/m或介于40mN/m至75mN/m之间的其他值。液晶配向膜的水滴角为0°-45°，比如可以是0°、1°、5°、10°、20°、35°、40°、45°或介于0°至45°之间的其他值。液晶配向膜的水滴角为0°-45°，具体可以是纯净水在所述液晶配向膜上的水滴角为0°-45°。表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8，比如可以是0.5、0.6、0.9、1.0、1.2、1.5、1.8或介于0.5至1.8之间的其他值。
在本申请实施例中，所述液晶配向膜可以是通过对树脂薄膜基材表面进行处理得到的。对树脂薄膜基材表面进行处理后，树脂薄膜基材表面的表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8，即得到能够进行垂直配向的所述液晶配向膜。
所述液晶配向膜的表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，以及表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8，使得液晶配向膜的表面各向同性，具有较大的极性，在该较大的极性作用下，液晶分子能够垂直立起，进而完成垂直配向。
可以理解，采用本申请实施例提供的液晶配向膜，该液晶配向膜的表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，以及所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8，使得该液晶配向膜的表面具有较大的极性，表面较大的极性能够让液晶分子垂直立起，进而完成垂直配向。通过基于本申请实施例提供的液晶配向膜进行垂直配向，无需再通过在膜表面摩擦形成“沟槽”的方式来进行垂直配向，进而可以避免产生粉尘和静电，从而可以避免对液晶性能产生影响。
在实际应用中，为能够更加顺利地完成垂直配向，在一种实施方式中，所述液晶配向膜的表面能为48mN/m-70mN/m，所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.8-1.4。
在本申请实施例中，通过设置所述液晶配向膜的表面能进一步为48mN/m-70mN/m，所述表面能的极性分量与色散分量的比进一步为0.8-1.4，使得该液晶配向膜的表面具有相对更大的极性，能够让液晶分子快速、顺利垂直立起，进而更加顺利地完成垂直配向。
基于本申请上述实施例提供的液晶配向膜，本申请实施例还提供一种上述实施例中液晶配向膜的制备方法，该制备方法可以包括：对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，其中，所述预设处理包括酸洗处理、碱洗处理、紫外线处理以及等离子体处理中的任意一种或多种。
其中，所述树脂薄膜基材可以包括聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚酯薄膜、纤维素薄膜、聚烯烃薄膜以及聚酯薄膜中的任意一种。所述纤维素薄膜可以包括聚醋酸纤维素酯树脂薄膜。聚酰亚胺(PI)配向膜价格昂贵，通过设置树脂薄膜基材选自聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚酯薄膜、纤维素薄膜、聚烯烃薄膜以及聚酯薄膜中的任意一种，可以大大降低配向膜成本。
所述树脂薄膜基材可以为拉伸型、吹塑型、涂布型或流涎型中的任意一种。
此外，所述树脂薄膜基材的厚度可以为10μm-300μm，使得可以减小液晶配向膜占用的空间，从而节约液晶显示面板内部空间。
在本申请实施例中，可以采用酸洗处理、碱洗处理、紫外线处理以及等离子体处理中的任意一种处理方式或多种处理方式，来对所述树脂薄膜基材的表面进行处理，只要处理后的树脂薄膜基材的表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，以及表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8即可。
可以理解，采用本申请实施例提供的液晶配向膜的制备方法，能够制备得到表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，以及表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8的液晶配向膜，使得该液晶配向膜的表面具有较大的极性，表面较大的极性能够让液晶分子垂直立起，进而完成垂直配向。通过基于本申请实施例提供的制备方法制备得到的液晶配向膜进行垂直配向，无需再通过在膜表面摩擦形成“沟槽”的方式来进行垂直配向，进而可以避免产生粉尘和静电，从而可以避免对液晶性能产生影响。
为便于对本申请实施例提供的液晶配向膜的制备方法进行说明，以下将以预设处理选自酸洗处理、碱洗处理、紫外线处理以及等离子体处理中的一种进行阐述。应当理解的是，预设处理选自酸洗处理、碱洗处理、紫外线处理以及等离子体处理中的一种仅为一种示例，并不表示对本申请的不当限定。在实际应用中，可以根据实际情况选择酸洗处理、碱洗处理、紫外线处理以及等离子体处理中的多种进行组合，以制备得到表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8的液晶配向膜。
在一种实施方式中，在所述预设处理包括等离子体处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
步骤101，利用离子风机对树脂薄膜基材进行清洗。
其中，通过步骤101对树脂薄膜基材进行清洗，可以去除树脂薄膜基材表面的异物、灰尘等，从而可以避免后续垂直配向后，异物、灰尘等对液晶性能产生影响。
步骤102，利用等离子体设备根据预设处理参数对清洗后的所述树脂薄膜基材进行处理。
所述预设处理参数为：所述树脂薄膜基材在所述等离子体设备内移动的速度为1mm/s-50mm/s，所述等离子体设备的处理功率为600w-4000w，处理时间为1min-120min，氮气通量为100L/min-900L/min。
其中，树脂薄膜基材在所述等离子体设备内移动的速度为1mm/s-50mm/s，例如可以是1mm/s、2mm/s、5mm/s、10mm/s、20mm/s、30mm/s、40mm/s、50mm/s或介于1mm/s至50mm/s之间的其他值。等离子体设备的处理功率为600w-4000w，例如可以是600w、1000w、1500w、2000w、2500w、3000w、4000w或介于600w至4000w之间的其他值。处理时间为1min-120min，例如可以是1min、2min、3min、5min、10min、50min、80min、100min、120min或介于1min至120min之间的其他值。氮气通量为100L/min-900L/min，例如可以是100L/min、200L/min、300L/min、400L/min、500L/min、650L/min、800L/min、900L/min或介于100L/min至900L/min之间的其他值。
可以理解，在所述预设处理包括等离子体处理的情况下，通过上述制备方法，可以得到表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8的液晶配向膜。
在所述预设处理包括等离子体处理，以及所述液晶配向膜的表面能进一步为48mN/m-70mN/m，所述表面能的极性分量与色散分量的比进一步为0.8-1.4的情况下，可以对树脂薄膜基材的移动速度、等离子体设备的处理功率、处理时间以及氮气通量中的一项或多项进行调整，以制备得到表面能为48mN/m-70mN/m以及表面能的极性分量与色散分量的比为0.8-1.4的液晶配向膜。
例如，可以调整树脂薄膜基材在等离子体设备内移动的速度；或者，调整等离子体设备的处理功率；或者，调整处理时间；或者，调整氮气通量。为便于进行说明，此处仅列举了对树脂薄膜基材的移动速度、等离子体设备的处理功率、处理时间以及氮气通量中的一项进行调整，应当理解的是，该示例并不表示对本申请的不当限定。在实际应用中，可以根据实际情况选择多种参数进行调整，以制备得到表面能为48mN/m-70mN/m以及表面能的极性分量与色散分量的比为0.8-1.4的液晶配向膜。
在一种实施方式中，在所述预设处理包括酸洗处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
步骤201，利用离子风机对树脂薄膜基材进行清洗。
步骤202，在0.3mol/L-2mol/L的酸性溶液中，对清洗后的所述树脂薄膜基材酸洗0.5min-5min。
步骤203，用去离子水对所述树脂薄膜基材清洗0.3min-5min。
步骤204，70℃-110℃下，在烘箱中烘干所述树脂薄膜基材。
可以理解，在所述预设处理包括酸洗处理的情况下，通过上述制备方法，可以得到表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8的液晶配向膜。
在所述预设处理包括酸洗处理，以及所述液晶配向膜的表面能进一步为48mN/m-70mN/m，所述表面能的极性分量与色散分量的比进一步为0.8-1.4的情况下，可以对酸性溶液浓度、酸洗时间、去离子水清洗时间、烘箱温度中的一项或多项进行调整，以制备得到表面能为48mN/m-70mN/m以及表面能的极性分量与色散分量的比为0.8-1.4的液晶配向膜。
在一种实施方式中，在所述预设处理包括碱洗处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
步骤301，利用离子风机对树脂薄膜基材进行清洗。
步骤302，在0.5mol/L-3.5mol/L的碱性溶液中，对清洗后的所述树脂薄膜基材碱洗0.3min-5min。
步骤303，用去离子水对所述树脂薄膜基材清洗0.3min-5min。
步骤304，70℃-110℃下，在烘箱中烘干所述树脂薄膜基材。
可以理解，在所述预设处理包括碱洗处理的情况下，通过上述制备方法，可以得到表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8的液晶配向膜。
在所述预设处理包括碱洗处理，以及所述液晶配向膜的表面能进一步为48mN/m-70mN/m，所述表面能的极性分量与色散分量的比进一步为0.8-1.4的情况下，可以对碱性溶液浓度、碱洗时间、去离子水清洗时间、烘箱温度中的一项或多项进行调整，以制备得到表面能为48mN/m-70mN/m以及表面能的极性分量与色散分量的比为0.8-1.4的液晶配向膜。
在一种实施方式中，在所述预设处理包括紫外线(UV)处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
步骤401，利用离子风机对树脂薄膜基材进行清洗。
步骤402，利用能量为5mw/cm2-30mw/cm2UV光照射清洗后的所述树脂薄膜基材3min-60min。
其中，所述UV光可以由低压汞灯提供。
可以理解，在所述预设处理包括紫外线(UV)处理的情况下，通过上述制备方法，可以得到表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8的液晶配向膜。
在所述预设处理包括紫外线(UV)处理，以及所述液晶配向膜的表面能进一步为48mN/m-70mN/m，所述表面能的极性分量与色散分量的比进一步为0.8-1.4的情况下，可以对UV光能量、照射时长中的一项或多项进行调整，以制备得到表面能为48mN/m-70mN/m以及表面能的极性分量与色散分量的比为0.8-1.4的液晶配向膜。
基于本申请上述实施例提供的液晶配向膜，本申请实施例还提供一种液晶显示面板，所述液晶显示面板包括本申请上述任一实施例提供的液晶配向膜。
其中，所述液晶显示面板还可以包括相对设置的彩色滤光片层和薄膜晶体管层，所述彩色滤光片层和所述薄膜晶体管层之间设置有液晶层，所述液晶配向膜设置在所述彩色滤光片层和所述液晶层之间，所述液晶层包括多个液晶分子，所述多个液晶分子被垂直配向。
可以理解，采用本申请实施例提供的液晶显示面板，由于液晶显示面板包括本申请上述实施例提供的液晶配向膜，该液晶配向膜的表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，以及所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8，使得液晶显示面板中的液晶配向膜的表面具有较大的极性，表面较大的极性能够让液晶分子垂直立起。进而，在液晶显示面板进行垂直配向时，通过基于本申请实施例提供的液晶配向膜进行垂直配向，无需再通过在膜表面摩擦形成“沟槽”的方式来进行垂直配向，可以避免产生粉尘和静电，从而可以避免对液晶显示面板中的液晶性能产生影响。
为便于说明本申请实施例所提供的液晶配向膜以及配向膜制备方法的技术效果，下面结合具体实施例和对比例以及相应的测试数据进行说明。
其中，实施例1-28以及对比例1-10与预设处理包括等离子体处理对应。
实施例29-30以及对比例11与预设处理包括酸洗处理对应。
实施例31-32以及对比例12与预设处理包括碱洗处理对应。
实施例33-34以及对比例13与预设处理包括紫外线(UV)处理对应。
实施例1
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，利用等离子体设备对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜进行处理，得到液晶配向膜。处理参数为：聚醋酸纤维素酯树脂薄膜在等离子体设备内移动的速度为5mm/s，所述等离子体设备的处理功率为3000w，处理时间为2min，氮气通量为650L/min。所述等离子体设备为晟鼎等离子体设备(SPK-280Z-S8)。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为62.2mN/m，水滴角为28.3，表面能的极性分量和色散分量的比为1.073。因而，该液晶配向膜可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
实施例2-实施例16
实施例2-16的制备方法均包括：
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，利用等离子体设备对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜进行处理，得到液晶配向膜。所述等离子体设备为晟鼎等离子体设备(SPK-280Z-S8)。其中，各实施例的处理参数如表1所示：
表1各实施例利用等离子体设备进行处理的参数
经测试，各实施例得到的液晶配向膜的表面的性能如表2所示：
表2各实施例得到的液晶配向膜的表面性能数据
由表2的结果可以看出，各实施例制得的液晶配向膜均可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
实施例17
步骤一，取聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜(即聚酯薄膜)，厚度为100μm，用离子风机清洗聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，利用等离子体设备对清洗后的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜进行处理，得到液晶配向膜。所述等离子体设备为晟鼎等离子体设备(SPK-280Z-S8)。处理参数为：聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜在等离子体设备内移动的速度为5mm/s，所述等离子体设备的处理功率为3000w，处理时间为2min，氮气通量为650L/min。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为58.42mN/m，水滴角为36.3，表面能的极性分量和色散分量的比为0.89。因而，该液晶配向膜可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
实施例18-实施例28
实施例18-28的制备方法均包括：
步骤一，取聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜(即聚酯薄膜)，厚度为100μm，用离子风机清洗聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，利用等离子体设备对清洗后的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜进行处理，得到液晶配向膜。所述等离子体设备为晟鼎等离子体设备(SPK-280Z-S8)。其中，各实施例的处理参数如表3所示：
表3各实施例利用等离子体设备进行处理的参数
经测试，各实施例得到的液晶配向膜的表面的性能如表4所示：
表4各实施例得到的液晶配向膜的表面性能数据
由表4的结果可以看出，各实施例制得的液晶配向膜均可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
对比例1
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，利用等离子体设备对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜进行处理，得到液晶配向膜。所述等离子体设备为晟鼎等离子体设备(SPK-280Z-S8)。处理参数为：聚醋酸纤维素酯树脂薄膜在等离子体设备内移动的速度为5mm/s，所述等离子体设备的处理功率为500w，处理时间为2min，氮气通量为650L/min。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为49.06mN/m，水滴角为62.72，表面能的极性分量和色散分量的比为0.24。
由于对比例1等离子体处理的处理功率超出限定范围，导致对比文件1得到的液晶配向膜的水滴角为62.72°，表面能极性部分与色散部分的比例0.24，均不在能使液晶分子垂直立起的范围内，进而达不到液晶分子完成配向的作用力。因此，在对比例1处理条件下得到的液晶配向膜无法实现液晶的垂直配向。
对比例2-对比例5
对比例2-5的制备方法均包括：
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，利用等离子体设备对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜进行处理，得到液晶配向膜。所述等离子体设备为晟鼎等离子体设备(SPK-280Z-S8)。其中，各对比例的处理参数如表5所示：
表5：各对比例利用等离子体设备进行处理的参数
经测试，各对比例得到的液晶配向膜的表面的性能如表6所示：
表6各对比例得到的液晶配向膜的表面性能数据
由表6可知，各对比例中均至少有两个性能参数不在能使液晶分子垂直立起的范围内，进而达不到液晶分子完成配向的作用力。因此，在上述各对比例处理条件下得到的液晶配向膜无法实现液晶的垂直配向。
对比例6
步骤一，取聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜(即聚酯薄膜)，厚度为100μm，用离子风机清洗聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，利用等离子体设备对清洗后的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜进行处理，得到液晶配向膜。所述等离子体设备为晟鼎等离子体设备(SPK-280Z-S8)。处理参数为：聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜在等离子体设备内移动的速度为5mm/s，所述等离子体设备的处理功率为500w，处理时间为2min，氮气通量为650L/min。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为46.82mN/m，水滴角为65.4°，表面能的极性分量和色散分量的比为0.28。
由于对比例6等离子体处理的处理功率超出限定范围，导致对比文件6得到的液晶配向膜的水滴角为65.4°，表面能极性部分与色散部分的比例0.28，均不在能使液晶分子垂直立起的范围内，进而达不到液晶分子完成配向的作用力。因此，在对比例6处理条件下得到的液晶配向膜无法实现液晶的垂直配向。
对比例7-对比例10
对比例7-10的制备方法均包括：
步骤一，取聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜(即聚酯薄膜)，厚度为100μm，用离子风机清洗聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，利用等离子体设备对清洗后的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜进行处理，得到液晶配向膜。所述等离子体设备为晟鼎等离子体设备(SPK-280Z-S8)。其中，各对比例的处理参数如表7所示：
表7各对比例利用等离子体设备进行处理的参数
经测试，各对比例得到的液晶配向膜的表面的性能如表8所示：
表8各对比例得到的液晶配向膜的表面性能数据
由表8可知，各对比例中均至少有两个性能参数不在能使液晶分子垂直立起的范围内，进而达不到液晶分子完成配向的作用力。因此，在上述各对比例处理条件下得到的液晶配向膜无法实现液晶的垂直配向。
实施例29
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，在1mol/L的酸性性溶液中，对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜酸洗2min。
步骤三，用去离子水对聚醋酸纤维素酯树脂薄膜清洗2min。
步骤四，80℃下，在烘箱中烘干聚醋酸纤维素酯树脂薄膜。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为63.42mN/m，水滴角为26.3°，表面能的极性分量和色散分量的比为1.025。因而，该液晶配向膜可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
实施例30
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，在1.5mol/L的酸性性溶液中，对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜酸洗1.5min。
步骤三，用去离子水对聚醋酸纤维素酯树脂薄膜清洗1.5min。
步骤四，80℃下，在烘箱中烘干聚醋酸纤维素酯树脂薄膜。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为66.42mN/m，水滴角为20.5°，表面能的极性分量和色散分量的比为1.21。因而，该液晶配向膜可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
对比例11
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，在0.1mol/L的酸性性溶液中，对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜酸洗1.5min。
步骤三，用去离子水对聚醋酸纤维素酯树脂薄膜清洗1.5min。
步骤四，80℃下，在烘箱中烘干聚醋酸纤维素酯树脂薄膜。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为45.46mN/m，水滴角为53.4°，表面能的极性分量和色散分量的比为0.36。对比例11中有两个性能参数不在能使液晶分子垂直立起的范围内，进而达不到液晶分子完成配向的作用力。因此，在对比例11处理条件下得到的液晶配向膜无法实现液晶的垂直配向。
实施例31
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，在2.0mol/L的碱性性溶液中，对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜碱洗1.5min。
步骤三，用去离子水对聚醋酸纤维素酯树脂薄膜清洗2min。
步骤四，90℃下，在烘箱中烘干聚醋酸纤维素酯树脂薄膜。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为61.48mN/m，水滴角为28.3°，表面能的极性分量和色散分量的比为0.99。因而，该液晶配向膜可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
实施例32
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，在1.5mol/L的碱性性溶液中，对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜碱洗1.5min。
步骤三，用去离子水对聚醋酸纤维素酯树脂薄膜清洗2.0min。
步骤四，90℃下，在烘箱中烘干聚醋酸纤维素酯树脂薄膜。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为58.64mN/m，水滴角为33.6°，表面能的极性分量和色散分量的比为0.92。因而，该液晶配向膜可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
对比例12
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，在0.3mol/L的酸性性溶液中，对清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜酸洗1.5min。
步骤三，用去离子水对聚醋酸纤维素酯树脂薄膜清洗2.0min。
步骤四，90℃下，在烘箱中烘干聚醋酸纤维素酯树脂薄膜。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为40.38mN/m，水滴角为56.8°，表面能的极性分量和色散分量的比为0.32。对比例12中有两个性能参数不在能使液晶分子垂直立起的范围内，进而达不到液晶分子完成配向的作用力。因此，在对比例11处理条件下得到的液晶配向膜无法实现液晶的垂直配向。
实施例33
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，用能量为10mw/cm2的UV光照射清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜15min。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为56.42mN/m，水滴角为35.4°，表面能的极性分量和色散分量的比为0.88。因而，该液晶配向膜可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
实施例34
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，用能量为10mw/cm2的UV光照射清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜50min。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为64.36mN/m，水滴角为26.48°，表面能的极性分量和色散分量的比为1.08。因而，该液晶配向膜可以较好地实现液晶垂直配向的功能。
对比例13
步骤一，取聚醋酸纤维素酯树脂薄膜，厚度为40μm，用离子风机清洗聚醋酸纤维素酯树脂薄膜表面的异物以及灰尘。
步骤二，用能量为2mw/cm2的UV光照射清洗后的聚醋酸纤维素酯树脂薄膜15min。
经测试，得到的液晶配向膜的表面的性能为：表面能为41.26mN/m，水滴角为59.37，表面能的极性分量和色散分量的比为0.28。对比例13有两个性能参数不在能使液晶分子垂直立起的范围内，进而达不到液晶分子完成配向的作用力。因此，在对比例13处理条件下得到的液晶配向膜无法实现液晶的垂直配向。
由上可知，通过本申请实施例提供的制备方法，能够制备得到表面能为40mN/m-75mN/m，水滴角为0°-45°，以及表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8的液晶配向膜，使得该液晶配向膜的表面具有较大的极性，表面较大的极性能够让液晶分子垂直立起，进而完成垂直配向。通过基于本申请实施例提供的液晶配向膜进行垂直配向，无需再通过在膜表面摩擦形成“沟槽”的方式来进行垂直配向，进而可以避免产生粉尘和静电，从而可以避免对液晶性能产生影响。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种液晶配向膜，其特征在于，所述液晶配向膜的表面能为40mN/m-75mN/m，所述液晶配向膜的水滴角为0°-45°，以及所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.5-1.8。
2.根据权利要求1所述的液晶配向膜，其特征在于，所述液晶配向膜的表面能为48mN/m-70mN/m，所述表面能的极性分量与色散分量的比为0.8-1.4。
3.一种如权利要求1所述的液晶配向膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，其中，所述预设处理包括酸洗处理、碱洗处理、紫外线处理以及等离子体处理中的任意一种或多种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述预设处理包括等离子体处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
利用离子风机对所述树脂薄膜基材进行清洗，
利用等离子体设备根据预设处理参数对清洗后的所述树脂薄膜基材进行处理，所述预设处理参数为：所述树脂薄膜基材在所述等离子体设备内移动的速度为1mm/s-50mm/s，所述等离子体设备的处理功率为600w-4000w，处理时间为1min-120min，氮气通量为100L/min-900L/min。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述预设处理包括酸洗处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
利用离子风机对所述树脂薄膜基材进行清洗，
在0.3mol/L-2mol/L的酸性溶液中，对清洗后的所述树脂薄膜基材酸洗0.5min-5min。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述预设处理包括碱洗处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
利用离子风机对所述树脂薄膜基材进行清洗，
在0.5mol/L-3.5mol/L的碱性溶液中，对清洗后的所述树脂薄膜基材碱洗0.3min-5min。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述预设处理包括紫外线处理的情况下，所述对树脂薄膜基材的表面进行预设处理，包括：
利用离子风机对所述树脂薄膜基材进行清洗，
利用能量为5mw/cm2-30mw/cm2UV光照射清洗后的所述树脂薄膜基材3min-60min。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述树脂薄膜基材包括聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚酯薄膜、纤维素薄膜、聚烯烃薄膜以及聚酯薄膜中的任意一种。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述树脂薄膜基材的厚度为10μm-300μm。
10.一种液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板包括如权利要求1或2中任一项所述的液晶配向膜。
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2023
- 2023-03-13 CN CN202310242557.5A patent/CN116560142A/zh active Pending
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