CN104049414A - 一种降低液晶光取向工艺温度的方法 - Google Patents
一种降低液晶光取向工艺温度的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104049414A CN104049414A CN201410313785.8A CN201410313785A CN104049414A CN 104049414 A CN104049414 A CN 104049414A CN 201410313785 A CN201410313785 A CN 201410313785A CN 104049414 A CN104049414 A CN 104049414A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- cumarin
- oxygen base
- oriented layer
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明属于液晶显示设备技术领域，具体涉及一种降低液晶光取向工艺温度的方法。该方法包括光取向层和光取向层基板的制备，所述光取向层基板的制备是在柔性基板表面涂覆光取向层，所述光取向层经过UV偏振光照射发生定向交联反应，形成各向异性诱导液晶分子取向；所述光取向层为侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物。该方法涉及的香豆素光敏基团有机高分子取代现有技术的聚合物取向材料，能够实现在常温下制备光取向层，并制备应用于液晶显示器的柔性液晶显示器件，从根本上解决了柔性基板对温度耐受性的限制，摆脱了工艺环节需求对生产流程的束缚，实现了将该种材料对于柔性液晶显示器件的取向方式的应用。
Description
技术领域
本发明属于液晶显示设备技术领域，具体涉及一种降低液晶光取向工艺温度的方法。
背景技术
显示器的发展经历了从CRT到PDP再到LCD，OLED的长足发展，为了满足社会日益多元化的需求，显示设备在不断经历着各方面的革新。对便携性，轻薄化提出了更高的要求，在不断蜕变的进程中，社会需求不断推动着显示设备朝着柔性显示的方向不断发展。柔性显示越来越明确的成为了一个重要的发展方向，各种基于实现柔性显示的理论应运而生。
然而，传统的工艺已经无法满足柔性显示设备的发展需求。尤其是以Roll-to-Roll为指导的流水线工艺，将柔性显示设备的发展引入一种全新的生产工艺流程。传统的接触式取向技术，高温固化等工艺流程无法适应新型的生产要求。这类传统生产流程中无法或缺的处理环节，极大的阻碍了柔性液晶显示的发展。
非接触式的液晶光取向技术应运而生，新的工艺将极大地提升显示设备的生产效率，降低生产成本。在柔性基板能承受的工艺温度的范围内实现的光取向技术，解决了传统高温固化环节对柔性显示器件的限制，取向环节在柔性基板的温度承受范围内进行，使得柔性显示设备的连续性制程成为可能。
光取向技术经过一段时间的发展，已经有了较为成熟的体系，其主要原理可以划分为以下三类，光致异构，光致分解，光交联。光致异构，利用了光敏基团的光致顺反异构的特性，取向条件是先用非偏振光照射，获得反式结构，再使用偏振光进行二次照射，来形成从优方位角。其主要存在的问题是液晶分子的平行取向效果不稳定，顺式结构会自发的转变为更稳定的反式结构。光致分解，利用了偏振光将平行于偏振方向的较弱的化学键合打断，断裂的部分形成自由基团，未断裂的长链将垂直于偏振方向排列，从而诱导液晶分子沿此方向排列取向的原理。其主要问题是光分解产物包裹在液晶盒内，会对液晶造成不良影响。分解后的产物带有极性，会造成显示器闪烁。光致交联，同样通过偏振光来实现。利用偏振光照射，使光敏基团形成加成反应，而产生各向异性。当光照量较小时，液晶分子取向主要取决与和光反应生成物间的相互作用，呈平行于偏振方向取向状态；光照量较大时，液晶分子主要和未反应的侧链发生相互作用，从而呈垂直偏振方向取向状态。
依据现有的生产技术来看,最常用的工业生产取向技术是摩擦取向，其生产工艺流程是将聚酰亚胺膜通过溶液旋涂，喷雾，滚涂等方式制备在基板上，然后经过高温固化形成玻璃化聚酰亚胺薄膜层，进而通过摩擦机在这层聚酰亚胺薄膜上根据设定好的摩擦强度,包括摩擦滚直径，转速，摩擦深度，摩擦方向，摩擦次数，平台推进速度，在其表面形成微沟道，对基板进行摩擦取向。其中高温固化环节是必要条件，而固化温度，远远超过普通塑料基板，如PET基板的最高耐受温度。因而该取向方法无法应用与柔性液晶显示器件的生产工艺流程。
在非接触式的取向方式中，光取向技术，相较于传统的摩擦取向，在引入杂质方面有了非常大的改进，然而，高温烘烤的工艺流程依然无法替代。因此相比于传统液晶显示器件所使用的玻璃基板，温度耐受性较低的塑料基板无法承受生产流程中的高温环节，使的光取向技术在柔性液晶显示器件上的应用收到了限制和挑战。通常的取向材料为聚酰亚胺（Polyimide，PI、），其典型热烧成温度在180°C至250°C之间。考虑到柔性显示所用塑料基板的耐热温度低于150°C，所以常用的PI取向材料不适用。
申请号为200980136604.6的PCT申请，公开了一种液晶光取向剂、用该液晶光取相剂制造的液晶光取向膜，该光取向剂具有优异的适印性以及优异的可靠性和光电特性。申请号为201210028210.2的中国发明专利，公开了一种液晶显示元件及其制造方法以及液晶取向剂，该取向剂用于在高温环境下显示出高的电压保持率，而且低残影性质优异。但是这两种取向剂仍无法避免高温工艺流程，因此，还是无法应用与柔性液晶显示器件的生产工艺流程。
复旦学报（自然科学版）第52卷第6期，2013年12月，公开了《常温液晶光取向材料及其取向层工艺》，其包括聚合物和光取向层的制备，该方法中聚合物的制备其耗费时间较长，在100℃以上，其光取向的热稳定性与摩擦取向有很大的差距，在100℃以下，其光取向的热稳定性与摩擦取向有一定的差距，其光稳定性与传统的摩擦取向也有差距。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种降低液晶光取向工艺温度的方法，该方法涉及的香豆素光敏基团有机高分子取代现有技术的聚合物取向材料，能够实现在常温下制备光取向层，并制备应用于液晶显示器的柔性液晶显示器件，从根本上解决了柔性基板对温度耐受性的限制，摆脱了工艺环节需求对生产流程的束缚，实现了将该种材料对于柔性液晶显示器件的取向方式的应用。
一种降低液晶光取向工艺温度的方法，包括光取向层和光取向层基板的制备，所述光取向层基板的制备是在柔性基板表面涂覆光取向层，所述光取向层经过UV偏振光照射发生定向交联反应，形成各向异性诱导液晶分子取向；所述光取向层为侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物。
利用香豆素光敏基团的高分子聚合物取向材料无需高温固化即可降低液晶光取向工艺温度。
上述任一方案中优选的是，所述侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物的制备方法为：
（1）、称取7-羟基香豆素、碳酸钾，溶于丙酮中；充分搅拌，使碳酸钾充分拔除7-羟基香豆素中羟基上的氢离子，形成酚钾溶液；
（2）、在步骤（1）中制备的酚钾溶液中加入6-氯-1-己醇、催化剂，在20℃-70℃条件下回流反应1-2小时；
（3）、向步骤（2）中反应后的溶液加入萃取剂萃取过滤，然后依次进行洗涤、干燥，旋干溶剂得到粗产物a；
（4）、将步骤（3）中的粗产物a进行过硅胶柱提纯，制得黄色油状产物7-[(6-羟己基)氧基]香豆素；
（5）、将步骤（4）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶于无水二氯甲烷中，清除气体后，充入氩气；
（6）、向步骤（5）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯，进行充分反应后，进行洗涤；
（7）、将步骤（6）中洗涤后的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素进行干燥，并旋干溶剂，制得粗产物b；
（8）、将步骤（7）制得的粗产物b过硅胶柱提纯，制得淡黄色油状产物7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素；
（9）、将步骤（8）中的7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引发剂偶氮二异丁腈，溶于无水N,N-二甲基甲酰胺液体中，得到混合液体，并将混合液体进行冷冻除气；
（10）、将步骤（9）的混合液体置于70-80℃条件下反应5-10小时，将反应后的混合液体进行逐滴滴入甲醇中，经沉淀、过滤、干燥后制得白色粉末状聚合物，即侧链带有香豆素基团的高分子聚合物。
上述任一方案中优选的是，所述7-羟基香豆素、碳酸钾、6-溴-1-己醇的质量比为1：2-5：6-10。
上述任一方案中优选的是，所述7-[(6-羟己基)氧基]香豆素、无水三乙胺、甲基丙烯酰氯的质量比为：6-10:3:2。
上述任一方案中优选的是，所述7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二异丁腈的质量比为10:3。
上述任一方案中优选的是，步骤（1）中所述充分搅拌是在70℃-80℃下搅拌0.5-0.8小时。
上述任一方案中优选的是，步骤（2）中，所述催化剂为碘化钾。
上述任一方案中优选的是，步骤（3）中所述萃取剂为乙酸乙酯萃取剂。
上述任一方案中优选的是，步骤（3）中所述洗涤是经饱和食盐水洗涤1-2次，所述干燥是用无水硫酸镁干燥5-10小时。
上述任一方案中优选的是，步骤（4）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:4.5-5。
更优选的是，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:4.5。
上述任一方案中优选的是，步骤（6）中所述逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯是在3-4℃下进行；所述充分反应时间为1-1.5小时。
更优选的是，所述逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯是在3℃下进行。
上述任一方案中优选的是，步骤（6）中所述洗涤是用1Mol/L的盐酸、质量浓度为2-50%的氢氧化钠溶液和饱和食盐水进行分别洗涤1-10次。
上述任一方案中优选的是，步骤（7）中所述干燥是用无水硫酸镁干燥2-10小时。
上述任一方案中优选的是，步骤（8）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:16-17。
更优选的是，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:16.5。
上述任一方案中优选的是，步骤（9）中所述聚合引发剂偶氮二异丁腈是经过重结晶处理的。
上述任一方案中优选的是，步骤（10）中所述干燥是真空干燥。
上述任一方案优选的是，所述光取向层基板的制备方法如下：
A、使用氯仿作为溶剂，配制成质量浓度为2-10%的侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、将基板吸附在匀胶机基台上，吸取步骤A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均匀地滴加一层溶液，然后以1000-1500转/秒的转速，旋涂5-12秒，再以2500-7000转/秒的转速旋涂5-25秒；
C、将步骤B处理后的基板从匀胶机基台上取出，并放置，使溶剂挥发，得到光取向层厚度均匀、且可降低液晶光取向工艺温度的光取向层基板；所述光取向层厚度为20-50nm。
上述方案中优选的是，步骤C中所述放置时间为1-15分钟。
上述任一方案中优选的是，所述光取向层经UV偏振光照射至少一次。
上述任一方案中优选的是，所述UV偏振光光源是氙灯、汞灯、激光或LED。
上述任一方案中优选的是，所述UV偏振光光敏波段为244 nm -375nm，并采用20°-70°角斜入射，并将格兰泰勒棱镜和滤光片置于光取向层基板的正上方，照射能量为1-5000mJ。
一种降低液晶光取向工艺温度的装置***，包括制备光取向层的装置和制备光取向层基板的装置，其特征在于，所述制备光取向层基板的装置包括在柔性基板表面涂覆光取向层的装置，所述制备光取向层的装置包括UV偏振光照射装置，所述UV偏振光照射装置使光取向层发生定向交联反应，形成各向异性诱导液晶分子取向；所述光取向层为侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物。
本发明中UV偏振光，UV就是ultraviolet，紫外光的意思；而UV偏振光意指紫外线偏振光，通常用于化合物的光化学反应。
本发明中，侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物能够实现在常温下制备光取向层，并制备应用于液晶显示器的柔性液晶显示器件。从根本上解决了柔性基板对温度耐受性的限制，摆脱了工艺环节需求对生产流程的束缚，实现了将该种材料对于柔性液晶显示器件的取向方式的应用。该方法中聚合物的制备其耗费时间较短，在100℃以下（尤其是80℃时），其光取向的热稳定性和光稳定性均大大优于传统的摩擦取向，真正实现了低温取向。
侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物反应原理是通过沿偏振光偏振方向照射的方向环加成反应形成的各向异性，取向效果好，不会产生大量分解产物，造成液晶材料劣化；香豆素光照下也不会发生顺反异构，立体结构强度大；香豆素聚合物前体光学稳定性优良,也具有较好的热稳定性。
附图说明
图1为按照本发明降低液晶光取向工艺温度的方法一优选实施例中利用香豆素取向材料实现降低取向工艺温度的工艺流程示意图。
图2为按照本发明降低液晶光取向工艺温度的方法一优选实施例中侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物取向材料合成示意图。
图3为按照本发明降低液晶光取向工艺温度的方法一优选实施例中侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物取向材料紫外吸收谱。
图4为按照本发明降低液晶光取向工艺温度的方法一优选实施例中光取向层偏振光照射处理示意图。
图5为按照本发明降低液晶光取向工艺温度的方法一优选实施例中侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物取向材料在ECB模式下的液晶盒暗态透过率曲线。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例对本发明作更为详细的描述，实施例只对本发明具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本领域技术人员在本发明的基础上作出的非实质性修改，都应属于本发明保护的范围。
实施例1
一种降低液晶光取向工艺温度的方法，其工艺流程如图1所示，包括光取向层和光取向层基板的制备，所述光取向层基板的制备是在柔性基板表面涂覆光取向层，所述光取向层经过UV偏振光照射发生定向交联反应，形成各向异性诱导液晶分子取向；所述光取向层为侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物。
利用香豆素光敏基团的高分子聚合物取向材料无需高温固化即可降低液晶光取向工艺温度。
本实施例中，所述侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物的制备方法如下，其合成示意图如图2所示：
（1）、称取7-羟基香豆素、碳酸钾，溶于丙酮中；充分搅拌，使碳酸钾充分拔除7-羟基香豆素中羟基上的氢离子，形成酚钾溶液；
（2）、在步骤（1）中制备的酚钾溶液中加入6-氯-1-己醇、催化剂，在60℃条件下回流反应1.5小时；
（3）、向步骤（2）中反应后的溶液加入萃取剂萃取过滤，然后依次进行洗涤、干燥，旋干溶剂得到粗产物a；
（4）、将步骤（3）中的粗产物a进行过硅胶柱提纯，制得黄色油状产物7-[(6-羟己基)氧基]香豆素；
（5）、将步骤（4）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶于无水二氯甲烷中，清除气体后，充入氩气；
（6）、向步骤（5）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯，进行充分反应后，进行洗涤；
（7）、将步骤（6）中洗涤后的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素进行干燥，并旋干溶剂，制得粗产物b；
（8）、将步骤（7）制得的粗产物b过硅胶柱提纯，制得淡黄色油状产物7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素；
（9）、将步骤（8）中的7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引发剂偶氮二异丁腈，溶于无水N,N-二甲基甲酰胺液体中，得到混合液体，并将混合液体进行冷冻除气；
（10）、将步骤（9）的混合液体置于75℃条件下反应8小时，将反应后的混合液体进行逐滴滴入甲醇中，经沉淀、过滤、干燥后制得白色粉末状聚合物，即侧链带有香豆素基团的高分子聚合物。
本实施例中，所述7-羟基香豆素、碳酸钾、6-溴-1-己醇的质量比为1:3:8。
本实施例中，所述7-[(6-羟己基)氧基]香豆素、无水三乙胺、甲基丙烯酰氯的质量比为：8:3:2。
本实施例中，所述7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二异丁腈的质量比为10:3 。
本实施例中，步骤（1）中所述充分搅拌是在75℃下搅拌0.7小时。
本实施例中，步骤（2）中，所述催化剂为碘化钾。
本实施例中，步骤（3）中所述萃取剂为乙酸乙酯萃取剂。
本实施例中，步骤（3）中所述洗涤是经饱和食盐水洗涤1次，所述干燥是用无水硫酸镁干燥6小时。
本实施例中，步骤（4）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:4.5。
本实施例中，步骤（6）中所述逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯是在3℃下进行；所述充分反应时间为1.2小时。
本实施例中，步骤（6）中所述洗涤是用1Mol/L的盐酸、质量浓度为25%的氢氧化钠溶液和饱和食盐水进行分别洗涤3次。
本实施例中，步骤（7）中所述干燥是用无水硫酸镁干燥8小时。
本实施例中，步骤（8）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:16.5。
本实施例中，步骤（9）中所述聚合引发剂偶氮二异丁腈是经过重结晶处理的。
本实施例中，步骤（10）中所述干燥是真空干燥。
本实施例中，所述光取向层基板的制备方法如下：
A、使用氯仿作为溶剂，配制成质量浓度为6%的侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、将基板吸附在匀胶机基台上，吸取步骤A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均匀地滴加一层溶液，然后以1200转/秒的转速，旋涂8秒，再以5000转/秒的转速旋涂10秒；
C、将步骤B处理后的基板从匀胶机基台上取出，并放置，使溶剂挥发，得到光取向层厚度均匀、且可降低液晶光取向工艺温度的光取向层基板；所述光取向层厚度为30nm。
本实施例中，步骤C中所述放置时间为10分钟。
本实施例中，所述光取向层经UV偏振光照射六次，所述UV偏振光光源是氙灯，所述UV偏振光光敏波段为244 nm -375nm，并采用30°角斜入射，并将格兰泰勒棱镜和滤光片置于光取向层基板的正上方，照射能量为1-60mJ。本实施例中，光取向层偏振光照射处理示意图如图4所示，侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物取向材料紫外吸收谱如图3所示，在ECB模式下的液晶盒暗态透过率曲线如图5所示，从透过曲线图可以看出，其具备非常好的取向表现。
实施例2
一种降低液晶光取向工艺温度的方法，包括光取向层和光取向层基板的制备，所述光取向层基板的制备是在柔性基板表面涂覆光取向层，所述光取向层经过UV偏振光照射发生定向交联反应，形成各向异性诱导液晶分子取向；所述光取向层为侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物。
利用香豆素光敏基团的高分子聚合物取向材料无需高温固化即可降低液晶光取向工艺温度。
本实施例中，所述侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物的制备方法为：
（1）、称取7-羟基香豆素、碳酸钾，溶于丙酮中；充分搅拌，使碳酸钾充分拔除7-羟基香豆素中羟基上的氢离子，形成酚钾溶液；
（2）、在步骤（1）中制备的酚钾溶液中加入6-氯-1-己醇、催化剂，在20℃条件下回流反应1小时；
（3）、向步骤（2）中反应后的溶液加入萃取剂萃取过滤，然后依次进行洗涤、干燥，旋干溶剂得到粗产物a；
（4）、将步骤（3）中的粗产物a进行过硅胶柱提纯，制得黄色油状产物7-[(6-羟己基)氧基]香豆素；
（5）、将步骤（4）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶于无水二氯甲烷中，清除气体后，充入氩气；
（6）、向步骤（5）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯，进行充分反应后，进行洗涤；
（7）、将步骤（6）中洗涤后的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素进行干燥，并旋干溶剂，制得粗产物b；
（8）、将步骤（7）制得的粗产物b过硅胶柱提纯，制得淡黄色油状产物7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素；
（9）、将步骤（8）中的7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引发剂偶氮二异丁腈，溶于无水N,N-二甲基甲酰胺液体中，得到混合液体，并将混合液体进行冷冻除气；
（10）、将步骤（9）的混合液体置于70℃条件下反应5小时，将反应后的混合液体进行逐滴滴入甲醇中，经沉淀、过滤、干燥后制得白色粉末状聚合物，即侧链带有香豆素基团的高分子聚合物。
本实施例中，所述7-羟基香豆素、碳酸钾、6-溴-1-己醇的质量比为1:2:6。
本实施例中，所述7-[(6-羟己基)氧基]香豆素、无水三乙胺、甲基丙烯酰氯的质量比为：6:3:2。
本实施例中，所述7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二异丁腈的质量比为10:3。
本实施例中，步骤（1）中所述充分搅拌是在70℃下搅拌0.5小时。
本实施例中，步骤（2）中，所述催化剂为碘化钾。
本实施例中，步骤（3）中所述萃取剂为乙酸乙酯萃取剂。
本实施例中，步骤（3）中所述洗涤是经饱和食盐水洗涤2次，所述干燥是用无水硫酸镁干燥5小时。
本实施例中，步骤（4）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1: 5。
本实施例中，步骤（6）中所述逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯是在4℃下进行；所述充分反应时间为1小时。
本实施例中，步骤（6）中所述洗涤是用1Mol/L的盐酸、质量浓度为2%的氢氧化钠溶液和饱和食盐水进行分别洗涤1次。
本实施例中，步骤（7）中所述干燥是用无水硫酸镁干燥2小时。
本实施例中，步骤（8）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:16。
本实施例中，步骤（9）中所述聚合引发剂偶氮二异丁腈是经过重结晶处理的。
本实施例中，步骤（10）中所述干燥是真空干燥。
本实施例中，所述光取向层基板的制备方法如下：
A、使用氯仿作为溶剂，配制成质量浓度为2%的侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、将基板吸附在匀胶机基台上，吸取步骤A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均匀地滴加一层溶液，然后以1000转/秒的转速，旋涂5秒，再以2500转/秒的转速旋涂5秒；
C、将步骤B处理后的基板从匀胶机基台上取出，并放置，使溶剂挥发，得到光取向层厚度均匀、且可降低液晶光取向工艺温度的光取向层基板；所述光取向层厚度为20nm。
本实施例中，步骤C中所述放置时间为1分钟。
本实施例中，所述光取向层经UV偏振光照射两次，所述UV偏振光光源是汞灯，所述UV偏振光光敏波段为244 nm -375nm，并采用20°角斜入射，并将格兰泰勒棱镜和滤光片置于光取向层基板的正上方，照射能量为4000-5000mJ。
实施例3
一种降低液晶光取向工艺温度的方法，包括光取向层和光取向层基板的制备，所述光取向层基板的制备是在柔性基板表面涂覆光取向层，所述光取向层经过UV偏振光照射发生定向交联反应，形成各向异性诱导液晶分子取向；所述光取向层为侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物。
利用香豆素光敏基团的高分子聚合物取向材料无需高温固化即可降低液晶光取向工艺温度。
本实施例中，所述侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物的制备方法为：
（1）、称取7-羟基香豆素、碳酸钾，溶于丙酮中；充分搅拌，使碳酸钾充分拔除7-羟基香豆素中羟基上的氢离子，形成酚钾溶液；
（2）、在步骤（1）中制备的酚钾溶液中加入6-氯-1-己醇、催化剂，在70℃条件下回流反应2小时；
（3）、向步骤（2）中反应后的溶液加入萃取剂萃取过滤，然后依次进行洗涤、干燥，旋干溶剂得到粗产物a；
（4）、将步骤（3）中的粗产物a进行过硅胶柱提纯，制得黄色油状产物7-[(6-羟己基)氧基]香豆素；
（5）、将步骤（4）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶于无水二氯甲烷中，清除气体后，充入氩气；
（6）、向步骤（5）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯，进行充分反应后，进行洗涤；
（7）、将步骤（6）中洗涤后的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素进行干燥，并旋干溶剂，制得粗产物b；
（8）、将步骤（7）制得的粗产物b过硅胶柱提纯，制得淡黄色油状产物7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素；
（9）、将步骤（8）中的7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引发剂偶氮二异丁腈，溶于无水N,N-二甲基甲酰胺液体中，得到混合液体，并将混合液体进行冷冻除气；
（10）、将步骤（9）的混合液体置于80℃条件下反应10小时，将反应后的混合液体进行逐滴滴入甲醇中，经沉淀、过滤、干燥后制得白色粉末状聚合物，即侧链带有香豆素基团的高分子聚合物。
本实施例中，所述7-羟基香豆素、碳酸钾、6-溴-1-己醇的质量比为1:5:10。
本实施例中，所述7-[(6-羟己基)氧基]香豆素、无水三乙胺、甲基丙烯酰氯的质量比为：10:3:2。
本实施例中，所述7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二异丁腈的质量比为10:3。
本实施例中，步骤（1）中所述充分搅拌是在80℃下搅拌0.8小时。
本实施例中，步骤（2）中，所述催化剂为碘化钾。
本实施例中，步骤（3）中所述萃取剂为乙酸乙酯萃取剂。
本实施例中，步骤（3）中所述洗涤是经饱和食盐水洗涤2次，所述干燥是用无水硫酸镁干燥10小时。
本实施例中，步骤（4）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1: 5。
本实施例中，步骤（6）中所述逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯是在3.5℃下进行；所述充分反应时间为1.5小时。
本实施例中，步骤（6）中所述洗涤是用1Mol/L的盐酸、质量浓度为50%的氢氧化钠溶液和饱和食盐水进行分别洗涤10次。
本实施例中，步骤（7）中所述干燥是用无水硫酸镁干燥10小时。
本实施例中，步骤（8）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1: 17。
本实施例中，步骤（9）中所述聚合引发剂偶氮二异丁腈是经过重结晶处理的。
本实施例中，步骤（10）中所述干燥是真空干燥。
本实施例中，所述光取向层基板的制备方法如下：
A、使用氯仿作为溶剂，配制成质量浓度为10%的侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、将基板吸附在匀胶机基台上，吸取步骤A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均匀地滴加一层溶液，然后以1500转/秒的转速，旋涂12秒，再以7000转/秒的转速旋涂25秒；
C、将步骤B处理后的基板从匀胶机基台上取出，并放置，使溶剂挥发，得到光取向层厚度均匀、且可降低液晶光取向工艺温度的光取向层基板；所述光取向层厚度为50nm。
本实施例中，步骤C中所述放置时间为15分钟。
本实施例中，所述光取向层经UV偏振光照射三次，所述UV偏振光光源是激光，所述UV偏振光光敏波段为244 nm -375nm，并采用70°角斜入射，并将格兰泰勒棱镜和滤光片置于光取向层基板的正上方，照射能量为200-1000mJ。
实施例4
一种降低液晶光取向工艺温度的方法，包括光取向层和光取向层基板的制备，所述光取向层基板的制备是在柔性基板表面涂覆光取向层，所述光取向层经过UV偏振光照射发生定向交联反应，形成各向异性诱导液晶分子取向；所述光取向层为侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物。
利用香豆素光敏基团的高分子聚合物取向材料无需高温固化即可降低液晶光取向工艺温度。
本实施例中，所述侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物的制备方法为：
（1）、称取7-羟基香豆素、碳酸钾，溶于丙酮中；充分搅拌，使碳酸钾充分拔除7-羟基香豆素中羟基上的氢离子，形成酚钾溶液；
（2）、在步骤（1）中制备的酚钾溶液中加入6-氯-1-己醇、催化剂，在50℃条件下回流反应1.8小时；
（3）、向步骤（2）中反应后的溶液加入萃取剂萃取过滤，然后依次进行洗涤、干燥，旋干溶剂得到粗产物a；
（4）、将步骤（3）中的粗产物a进行过硅胶柱提纯，制得黄色油状产物7-[(6-羟己基)氧基]香豆素；
（5）、将步骤（4）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶于无水二氯甲烷中，清除气体后，充入氩气；
（6）、向步骤（5）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯，进行充分反应后，进行洗涤；
（7）、将步骤（6）中洗涤后的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素进行干燥，并旋干溶剂，制得粗产物b；
（8）、将步骤（7）制得的粗产物b过硅胶柱提纯，制得淡黄色油状产物7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素；
（9）、将步骤（8）中的7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引发剂偶氮二异丁腈，溶于无水N,N-二甲基甲酰胺液体中，得到混合液体，并将混合液体进行冷冻除气；
（10）、将步骤（9）的混合液体置于73℃条件下反应4小时，将反应后的混合液体进行逐滴滴入甲醇中，经沉淀、过滤、干燥后制得白色粉末状聚合物，即侧链带有香豆素基团的高分子聚合物。
本实施例中，所述7-羟基香豆素、碳酸钾、6-溴-1-己醇的质量比为1:4:9。
本实施例中，所述7-[(6-羟己基)氧基]香豆素、无水三乙胺、甲基丙烯酰氯的质量比为：7:3:2。
本实施例中，所述7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二异丁腈的质量比为10:3。
本实施例中，步骤（1）中所述充分搅拌是在78℃下搅拌0.6小时。
本实施例中，步骤（2）中，所述催化剂为碘化钾。
本实施例中，步骤（3）中所述萃取剂为乙酸乙酯萃取剂。
本实施例中，步骤（3）中所述洗涤是经饱和食盐水洗涤1次，所述干燥是用无水硫酸镁干燥8小时。
本实施例中，步骤（4）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:4.8。
本实施例中，步骤（6）中所述逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯是在3℃下进行；所述充分反应时间为1.4小时。
本实施例中，步骤（6）中所述洗涤是用1Mol/L的盐酸、质量浓度为35%的氢氧化钠溶液和饱和食盐水进行分别洗涤5次。
本实施例中，步骤（7）中所述干燥是用无水硫酸镁干燥4小时。
本实施例中，步骤（8）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:16.8。
本实施例中，步骤（9）中所述聚合引发剂偶氮二异丁腈是经过重结晶处理的。
本实施例中，步骤（10）中所述干燥是真空干燥。
本实施例中，所述光取向层基板的制备方法如下：
A、使用氯仿作为溶剂，配制成质量浓度为8%的侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、将基板吸附在匀胶机基台上，吸取步骤A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均匀地滴加一层溶液，然后以1300转/秒的转速，旋涂10秒，再以3000转/秒的转速旋涂15秒；
C、将步骤B处理后的基板从匀胶机基台上取出，并放置，使溶剂挥发，得到光取向层厚度均匀、且可降低液晶光取向工艺温度的光取向层基板；所述光取向层厚度为40nm。
本实施例中，步骤C中所述放置时间为13分钟。
本实施例中，所述光取向层经UV偏振光照射五次，所述UV偏振光光源是LED，所述UV偏振光光敏波段为244 nm -375nm，并采用50°角斜入射，并将格兰泰勒棱镜和滤光片置于光取向层基板的正上方，照射能量为1500-2000mJ。
Claims (10)
1.一种降低液晶光取向工艺温度的方法，包括光取向层和光取向层基板的制备，其特征在于，所述光取向层基板的制备是在柔性基板表面涂覆光取向层，所述光取向层经过UV偏振光照射发生定向交联反应，形成各向异性诱导液晶分子取向；所述光取向层为侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物。
2.如权利要求1所述的降低液晶光取向工艺温度的方法，其特征在于，所述侧链带有香豆素光敏基团的高分子聚合物的制备方法为：
（1）、称取7-羟基香豆素、碳酸钾，溶于丙酮中；充分搅拌，使碳酸钾充分拔除7-羟基香豆素中羟基上的氢离子，形成酚钾溶液；
（2）、在步骤（1）中制备的酚钾溶液中加入6-氯-1-己醇、催化剂，在20℃-70℃条件下回流反应1-2小时；
（3）、向步骤（2）中反应后的溶液加入萃取剂萃取过滤，然后依次进行洗涤、干燥，旋干溶剂得到粗产物a；
（4）、将步骤（3）中的粗产物a进行过硅胶柱提纯，制得黄色油状产物7-[(6-羟己基)氧基]香豆素；
（5）、将步骤（4）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶于无水二氯甲烷中，清除气体后，充入氩气；
（6）、向步骤（5）中的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入无水三乙胺和甲基丙烯酰氯，进行充分反应后，进行洗涤；
（7）、将步骤（6）中洗涤后的7-[(6-羟己基)氧基]香豆素进行干燥，并旋干溶剂，制得粗产物b；
（8）、将步骤（7）制得的粗产物b过硅胶柱提纯，制得淡黄色油状产物7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素；
（9）、将步骤（8）中的7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引发剂偶氮二异丁腈，溶于无水N,N-二甲基甲酰胺液体中，得到混合液体，并将混合液体进行冷冻除气；
（10）、将步骤（9）的混合液体置于70-80℃条件下反应5-10小时，将反应后的混合液体进行逐滴滴入甲醇中，经沉淀、过滤、干燥后制得白色粉末状聚合物，即侧链带有香豆素基团的高分子聚合物。
3.如权利要求2所述的降低液晶光取向工艺温度的方法，其特征在于，所述7-羟基香豆素、碳酸钾、6-溴-1-己醇的质量比为1：2-5：6-10。
4.如权利要求2所述的降低液晶光取向工艺温度的方法，其特征在于，所述7-[(6-羟己基)氧基]香豆素、无水三乙胺、甲基丙烯酰氯的质量比为：6-10:3:2。
5.如权利要求2所述的降低液晶光取向工艺温度的方法，其特征在于，所述7-[[[6-(甲基丙烯酰基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二异丁腈的质量比为10:3 。
6.如权利要求2所述的降低液晶光取向工艺温度的方法，其特征在于，步骤（1）中所述充分搅拌是在70℃-80℃下搅拌0.5-0.8小时。
7.如权利要求2所述的降低液晶光取向工艺温度的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述催化剂为碘化钾。
8.如权利要求2所述的降低液晶光取向工艺温度的方法，其特征在于，步骤（3）中所述萃取剂为乙酸乙酯萃取剂。
9.如权利要求2所述的降低液晶光取向工艺温度的方法，其特征在于，步骤（3）中所述洗涤是经饱和食盐水洗涤1-2次，所述干燥是用无水硫酸镁干燥5-10小时。
10.如权利要求2所述的降低液晶光取向工艺温度的方法，其特征在于，步骤（4）中所述硅胶柱的洗脱剂为乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的质量比为1:4.5-5。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410313785.8A CN104049414A (zh) | 2014-06-28 | 2014-07-03 | 一种降低液晶光取向工艺温度的方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410297103.9 | 2014-06-28 | ||
| CN201410297103 | 2014-06-28 | ||
| CN201410313785.8A CN104049414A (zh) | 2014-06-28 | 2014-07-03 | 一种降低液晶光取向工艺温度的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104049414A true CN104049414A (zh) | 2014-09-17 |
Family
ID=51502472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410313785.8A Pending CN104049414A (zh) | 2014-06-28 | 2014-07-03 | 一种降低液晶光取向工艺温度的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104049414A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1641448A (zh) * | 2004-01-10 | 2005-07-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种分子自组装增强的光控取向膜制备方法 |
| CN102819143A (zh) * | 2011-06-10 | 2012-12-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶盒及其制备方法 |
| CN102918452A (zh) * | 2010-06-07 | 2013-02-06 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置 |
| CN103097948A (zh) * | 2010-08-30 | 2013-05-08 | 夏普株式会社 | 液晶显示面板、液晶显示装置和取向膜材料用聚合物 |
| CN103217835A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-24 | 复旦大学 | 基于常温光取向技术的柔性液晶显示面板及其制造方法 |
-
2014
- 2014-07-03 CN CN201410313785.8A patent/CN104049414A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1641448A (zh) * | 2004-01-10 | 2005-07-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种分子自组装增强的光控取向膜制备方法 |
| CN102918452A (zh) * | 2010-06-07 | 2013-02-06 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置 |
| CN103097948A (zh) * | 2010-08-30 | 2013-05-08 | 夏普株式会社 | 液晶显示面板、液晶显示装置和取向膜材料用聚合物 |
| CN102819143A (zh) * | 2011-06-10 | 2012-12-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶盒及其制备方法 |
| CN103217835A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-24 | 复旦大学 | 基于常温光取向技术的柔性液晶显示面板及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI752373B (zh) | 液晶配向劑組成物、液晶配向膜之製備方法以及使用其的液晶配向膜與液晶顯示器 | |
| KR101856727B1 (ko) | 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막 | |
| JP2010528069A5 (zh) | ||
| JPWO2005105892A1 (ja) | 液晶配向剤並びにそれを用いた液晶配向膜及び液晶表示素子 | |
| TW201309750A (zh) | 以二羧酸酐修飾之聚醯亞胺前驅物、經醯亞胺化之聚醯亞胺及使用其之液晶配向處理劑 | |
| CN101617251A (zh) | 光学膜 | |
| KR102129572B1 (ko) | 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막 | |
| TW201132745A (en) | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element using same | |
| JPWO2016006537A1 (ja) | 芳香族ポリケトン膜の製造方法、芳香族ポリケトン膜、芳香族ポリケトン膜付基材、光学素子及び画像表示装置 | |
| CN106188540A (zh) | 配向膜材料及配向膜的制作方法、液晶显示面板及其制作方法 | |
| CN106146807A (zh) | 一类主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物及其制备方法与应用 | |
| CN105513800A (zh) | 一种低成本染料敏化太阳能电池用准固态电解质的制备方法 | |
| JP6852245B2 (ja) | 液晶配向剤組成物、これを用いた液晶配向膜の製造方法、およびこれを用いた液晶配向膜 | |
| CN104049414A (zh) | 一种降低液晶光取向工艺温度的方法 | |
| CN102732264A (zh) | 一种液晶活性单体及液晶面板 | |
| CN101085916B (zh) | 含烯酸酯侧基的有机电致发光或电荷传输材料及其合成 | |
| CN114249893B (zh) | 一种具有电致变色性能的透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法 | |
| CN103012173B (zh) | 一种可交联化合物及其制备方法和由其制成的发光器件 | |
| WO2019190276A1 (ko) | 액정 배향제 조성물, 이를 이용한 액정 배향막의 제조 방법, 및 이를 이용한 액정 배향막, 액정 표시소자 | |
| CN102127194A (zh) | 一种水溶性光敏感的发光聚合物及其制备方法 | |
| CN104049413A (zh) | 液晶光取向方法 | |
| CN104062813A (zh) | 柔性液晶显示器件的制备方法 | |
| CN107011925B (zh) | 液晶垂直取向膜用材料及由其制备的液晶盒和制备方法 | |
| CN110408064A (zh) | 一种无色聚酰亚胺薄膜的制备方法 | |
| CN104072650A (zh) | 液晶光取向材料制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140917 |