一種降低液晶光取向工藝溫度的方法

2024-02-17 23:57:15 1

一種降低液晶光取向工藝溫度的方法
【專利摘要】本發明屬於液晶顯示設備【技術領域】，具體涉及一種降低液晶光取向工藝溫度的方法。該方法包括光取向層和光取向層基板的製備，所述光取向層基板的製備是在柔性基板表面塗覆光取向層，所述光取向層經過UV偏振光照射發生定向交聯反應，形成各向異性誘導液晶分子取向；所述光取向層為側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物。該方法涉及的香豆素光敏基團有機高分子取代現有技術的聚合物取向材料，能夠實現在常溫下製備光取向層，並製備應用於液晶顯示器的柔性液晶顯示器件，從根本上解決了柔性基板對溫度耐受性的限制，擺脫了工藝環節需求對生產流程的束縛，實現了將該種材料對於柔性液晶顯示器件的取向方式的應用。
【專利說明】一種降低液晶光取向工藝溫度的方法

【技術領域】
[0001]本發明屬於液晶顯示設備【技術領域】，具體涉及一種降低液晶光取向工藝溫度的方法。

【背景技術】
[0002]顯示器的發展經歷了從CRT到PDP再到IXD，OLED的長足發展，為了滿足社會日益多元化的需求，顯示設備在不斷經歷著各方面的革新。對便攜性，輕薄化提出了更高的要求，在不斷蛻變的進程中，社會需求不斷推動著顯示設備朝著柔性顯示的方向不斷發展。柔性顯示越來越明確的成為了一個重要的發展方向，各種基於實現柔性顯示的理論應運而生。
[0003]然而，傳統的工藝已經無法滿足柔性顯示設備的發展需求。尤其是以Roll-to-Roll為指導的流水線工藝，將柔性顯示設備的發展引入一種全新的生產工藝流程。傳統的接觸式取向技術，高溫固化等工藝流程無法適應新型的生產要求。這類傳統生產流程中無法或缺的處理環節，極大的阻礙了柔性液晶顯示的發展。
[0004]非接觸式的液晶光取向技術應運而生，新的工藝將極大地提升顯示設備的生產效率，降低生產成本。在柔性基板能承受的工藝溫度的範圍內實現的光取向技術，解決了傳統高溫固化環節對柔性顯示器件的限制，取向環節在柔性基板的溫度承受範圍內進行，使得柔性顯示設備的連續性製程成為可能。
[0005]光取向技術經過一段時間的發展，已經有了較為成熟的體系，其主要原理可以劃分為以下三類，光致異構，光致分解，光交聯。光致異構，利用了光敏基團的光致順反異構的特性，取向條件是先用非偏振光照射，獲得反式結構，再使用偏振光進行二次照射，來形成從優方位角。其主要存在的問題是液晶分子的平行取向效果不穩定，順式結構會自發的轉變為更穩定的反式結構。光致分解，利用了偏振光將平行於偏振方向的較弱的化學鍵合打斷，斷裂的部分形成自由基團，未斷裂的長鏈將垂直於偏振方向排列，從而誘導液晶分子沿此方向排列取向的原理。其主要問題是光分解產物包裹在液晶盒內，會對液晶造成不良影響。分解後的產物帶有極性，會造成顯示器閃爍。光致交聯，同樣通過偏振光來實現。利用偏振光照射，使光敏基團形成加成反應，而產生各向異性。當光照量較小時，液晶分子取向主要取決與和光反應生成物間的相互作用，呈平行於偏振方向取向狀態；光照量較大時，液晶分子主要和未反應的側鏈發生相互作用，從而呈垂直偏振方向取向狀態。
[0006]依據現有的生產技術來看，最常用的工業生產取向技術是摩擦取向，其生產工藝流程是將聚醯亞胺膜通過溶液旋塗，噴霧，滾塗等方式製備在基板上，然後經過高溫固化形成玻璃化聚醯亞胺薄膜層，進而通過摩擦機在這層聚醯亞胺薄膜上根據設定好的摩擦強度，包括摩擦滾直徑，轉速，摩擦深度，摩擦方向，摩擦次數，平臺推進速度，在其表面形成微溝道，對基板進行摩擦取向。其中高溫固化環節是必要條件，而固化溫度，遠遠超過普通塑料基板，如PET基板的最高耐受溫度。因而該取向方法無法應用與柔性液晶顯示器件的生產工藝流程。
[0007]在非接觸式的取向方式中，光取向技術，相較於傳統的摩擦取向，在引入雜質方面有了非常大的改進，然而，高溫烘烤的工藝流程依然無法替代。因此相比於傳統液晶顯示器件所使用的玻璃基板，溫度耐受性較低的塑料基板無法承受生產流程中的高溫環節，使的光取向技術在柔性液晶顯示器件上的應用收到了限制和挑戰。通常的取向材料為聚醯亞胺(Polyimide，P1、)，其典型熱燒成溫度在180° C至250° C之間。考慮到柔性顯示所用塑料基板的耐熱溫度低於150° C，所以常用的PI取向材料不適用。
[0008]申請號為200980136604.6的PCT申請，公開了一種液晶光取向劑、用該液晶光取相劑製造的液晶光取向膜，該光取向劑具有優異的適印性以及優異的可靠性和光電特性。申請號為201210028210.2的中國發明專利，公開了一種液晶顯示元件及其製造方法以及液晶取向劑，該取向劑用於在高溫環境下顯示出高的電壓保持率，而且低殘影性質優異。但是這兩種取向劑仍無法避免高溫工藝流程，因此，還是無法應用與柔性液晶顯示器件的生產工藝流程。
[0009]復旦學報(自然科學版)第52卷第6期，2013年12月，公開了《常溫液晶光取向材料及其取向層工藝》，其包括聚合物和光取向層的製備，該方法中聚合物的製備其耗費時間較長，在100°c以上，其光取向的熱穩定性與摩擦取向有很大的差距，在100°C以下，其光取向的熱穩定性與摩擦取向有一定的差距，其光穩定性與傳統的摩擦取向也有差距。


【發明內容】

[0010]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種降低液晶光取向工藝溫度的方法，該方法涉及的香豆素光敏基團有機高分子取代現有技術的聚合物取向材料，能夠實現在常溫下製備光取向層，並製備應用於液晶顯示器的柔性液晶顯示器件，從根本上解決了柔性基板對溫度耐受性的限制，擺脫了工藝環節需求對生產流程的束縛，實現了將該種材料對於柔性液晶顯示器件的取向方式的應用。
[0011 ] —種降低液晶光取向工藝溫度的方法，包括光取向層和光取向層基板的製備，所述光取向層基板的製備是在柔性基板表面塗覆光取向層，所述光取向層經過UV偏振光照射發生定向交聯反應，形成各向異性誘導液晶分子取向；所述光取向層為側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物。
[0012]利用香豆素光敏基團的高分子聚合物取向材料無需高溫固化即可降低液晶光取向工藝溫度。
[0013]上述任一方案中優選的是，所述側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物的製備方法為:
(1)、稱取7-羥基香豆素、碳酸鉀，溶於丙酮中；充分攪拌，使碳酸鉀充分拔除7-羥基香豆素中羥基上的氫離子，形成酚鉀溶液；
(2)、在步驟(I)中製備的酚鉀溶液中加入6-氯-1-己醇、催化劑，在20°C-70°C條件下回流反應1-2小時；
(3 )、向步驟(2 )中反應後的溶液加入萃取劑萃取過濾，然後依次進行洗漆、乾燥，旋幹溶劑得到粗產物a ；
(4)、將步驟(3)中的粗產物a進行過矽膠柱提純，製得黃色油狀產物7-[(6_羥己基)
氧基]香豆素； (5)、將步驟(4衝的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素溶於無水二氯甲烷中，清除氣體後，充入氬氣；
(6)、向步驟(5)中的7-[(6-羥己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯，進行充分反應後，進行洗滌；
(7)、將步驟(6)中洗滌後的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素進行乾燥，並旋幹溶劑，製得粗產物b ；
(8)、將步驟(7)製得的粗產物b過矽膠柱提純，製得淡黃色油狀產物7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素；
(9)、將步驟(8)中的7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引發劑偶氮二異丁腈，溶於無水N，N- 二甲基甲醯胺液體中，得到混合液體，並將混合液體進行冷凍除氣；
(10),將步驟(9)的混合液體置於70-80V條件下反應5-10小時，將反應後的混合液體進行逐滴滴入甲醇中，經沉澱、過濾、乾燥後製得白色粉末狀聚合物，即側鏈帶有香豆素基團的高分子聚合物。
[0014]上述任一方案中優選的是，所述7-羥基香豆素、碳酸鉀、6-溴-1-己醇的質量比為1:2-5:6-10。
[0015]上述任一方案中優選的是，所述7-[(6_羥己基)氧基]香豆素、無水三乙胺、甲基丙烯醯氯的質量比為:6-10:3:2。
[0016]上述任一方案中優選的是，所述7-[[[6_(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二異丁腈的質量比為10:3。
[0017]上述任一方案中優選的是，步驟(I)中所述充分攪拌是在70°C _80°C下攪拌
0.5-0.8 小時。
[0018]上述任一方案中優選的是，步驟(2)中，所述催化劑為碘化鉀。
[0019]上述任一方案中優選的是，步驟(3)中所述萃取劑為乙酸乙酯萃取劑。
[0020]上述任一方案中優選的是，步驟(3)中所述洗滌是經飽和食鹽水洗滌1-2次，所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥5-10小時。
[0021]上述任一方案中優選的是，步驟(4)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:4.5-5。
[0022]更優選的是，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:4.5。
[0023]上述任一方案中優選的是，步驟(6)中所述逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯是在3-4°C下進行；所述充分反應時間為1-1.5小時。
[0024]更優選的是，所述逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯是在3°C下進行。
[0025]上述任一方案中優選的是，步驟(6)中所述洗滌是用IMol/L的鹽酸、質量濃度為2-50%的氫氧化鈉溶液和飽和食鹽水進行分別洗漆1-10次。
[0026]上述任一方案中優選的是，步驟(7)中所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥2-10小時。
[0027]上述任一方案中優選的是，步驟(8)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:16-17。
[0028]更優選的是，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:16.5。
[0029]上述任一方案中優選的是，步驟(9)中所述聚合引發劑偶氮二異丁腈是經過重結晶處理的。
[0030]上述任一方案中優選的是，步驟(10)中所述乾燥是真空乾燥。
[0031]上述任一方案優選的是，所述光取向層基板的製備方法如下:
A、使用氯仿作為溶劑，配製成質量濃度為2-10%的側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、將基板吸附在勻膠機基臺上，吸取步驟A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均勻地滴加一層溶液，然後以1000-1500轉/秒的轉速，旋塗5-12秒，再以2500-7000轉/秒的轉速旋塗5-25秒；
C、將步驟B處理後的基板從勻膠機基臺上取出，並放置，使溶劑揮發，得到光取向層厚度均勻、且可降低液晶光取向工藝溫度的光取向層基板；所述光取向層厚度為20-50nm。
[0032]上述方案中優選的是，步驟C中所述放置時間為1-15分鐘。
[0033]上述任一方案中優選的是，所述光取向層經UV偏振光照射至少一次。
[0034]上述任一方案中優選的是,所述UV偏振光光源是氣燈、萊燈、雷射或LED。
[0035]上述任一方案中優選的是，所述UV偏振光光敏波段為244 nm _375nm,並米用20° -70°角斜入射，並將格蘭泰勒稜鏡和濾光片置於光取向層基板的正上方，照射能量為l_5000mj。
[0036]一種降低液晶光取向工藝溫度的裝置系統，包括製備光取向層的裝置和製備光取向層基板的裝置，其特徵在於，所述製備光取向層基板的裝置包括在柔性基板表面塗覆光取向層的裝置，所述製備光取向層的裝置包括UV偏振光照射裝置，所述UV偏振光照射裝置使光取向層發生定向交聯反應，形成各向異性誘導液晶分子取向；所述光取向層為側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物。
[0037]本發明中UV偏振光，UV就是ultrav1let,紫外光的意思；而UV偏振光意指紫外線偏振光，通常用於化合物的光化學反應。
[0038]本發明中，側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物能夠實現在常溫下製備光取向層，並製備應用於液晶顯示器的柔性液晶顯示器件。從根本上解決了柔性基板對溫度耐受性的限制，擺脫了工藝環節需求對生產流程的束縛，實現了將該種材料對於柔性液晶顯示器件的取向方式的應用。該方法中聚合物的製備其耗費時間較短，在100°c以下(尤其是80°C時)，其光取向的熱穩定性和光穩定性均大大優於傳統的摩擦取向，真正實現了低溫取向。
[0039]側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物反應原理是通過沿偏振光偏振方向照射的方向環加成反應形成的各向異性，取向效果好，不會產生大量分解產物，造成液晶材料劣化；香豆素光照下也不會發生順反異構，立體結構強度大；香豆素聚合物前體光學穩定性優良，也具有較好的熱穩定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為按照本發明降低液晶光取向工藝溫度的方法一優選實施例中利用香豆素取向材料實現降低取向工藝溫度的工藝流程示意圖。
[0041]圖2為按照本發明降低液晶光取向工藝溫度的方法一優選實施例中側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物取向材料合成示意圖。
[0042]圖3為按照本發明降低液晶光取向工藝溫度的方法一優選實施例中側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物取向材料紫外吸收譜。
[0043]圖4為按照本發明降低液晶光取向工藝溫度的方法一優選實施例中光取向層偏振光照射處理示意圖。
[0044]圖5為按照本發明降低液晶光取向工藝溫度的方法一優選實施例中側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物取向材料在ECB模式下的液晶盒暗態透過率曲線。

【具體實施方式】
[0045]為了進一步了解本發明，下面結合具體實施例對本發明作更為詳細的描述，實施例只對本發明具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本領域技術人員在本發明的基礎上作出的非實質性修改，都應屬於本發明保護的範圍。
[0046]實施例1
一種降低液晶光取向工藝溫度的方法，其工藝流程如圖1所示，包括光取向層和光取向層基板的製備，所述光取向層基板的製備是在柔性基板表面塗覆光取向層，所述光取向層經過UV偏振光照射發生定向交聯反應，形成各向異性誘導液晶分子取向；所述光取向層為側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物。
[0047]利用香豆素光敏基團的高分子聚合物取向材料無需高溫固化即可降低液晶光取向工藝溫度。
[0048]本實施例中，所述側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物的製備方法如下，其合成示意圖如圖2所示:
(I )、稱取7-羥基香豆素、碳酸鉀，溶於丙酮中；充分攪拌，使碳酸鉀充分拔除7-羥基香豆素中羥基上的氫離子，形成酚鉀溶液；
(2)、在步驟(I)中製備的酚鉀溶液中加入6-氯-1-己醇、催化劑，在60°C條件下回流反應1.5小時；
(3)、向步驟(2)中反應後的溶液加入萃取劑萃取過濾,然後依次進行洗漆、乾燥,旋幹溶劑得到粗產物a ；
(4 )、將步驟(3 )中的粗產物a進行過矽膠柱提純，製得黃色油狀產物7- [ (6-羥己基)
氧基]香豆素；
(5)、將步驟(4衝的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素溶於無水二氯甲烷中，清除氣體後，充入氬氣；
(6)、向步驟(5)中的7-[(6-羥己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯，進行充分反應後，進行洗滌；
(7)、將步驟(6)中洗滌後的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素進行乾燥，並旋幹溶劑，製得粗產物b ；
(8)、將步驟(7)製得的粗產物b過矽膠柱提純，製得淡黃色油狀產物7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素；
(9)、將步驟(8)中的7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引發劑偶氮二異丁腈，溶於無水N，N- 二甲基甲醯胺液體中，得到混合液體，並將混合液體進行冷凍除氣； (10)、將步驟(9)的混合液體置於75°C條件下反應8小時，將反應後的混合液體進行逐滴滴入甲醇中，經沉澱、過濾、乾燥後製得白色粉末狀聚合物，即側鏈帶有香豆素基團的高分子聚合物。
[0049]本實施例中，所述7-羥基香豆素、碳酸鉀、6-溴-1-己醇的質量比為1:3:8。
[0050]本實施例中，所述7-[(6_羥己基)氧基]香豆素、無水三乙胺、甲基丙烯醯氯的質量比為:8:3:2。
[0051]本實施例中，所述7-[[[6_(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二異丁腈的質量比為10:3。
[0052]本實施例中，步驟(I)中所述充分攪拌是在75°C下攪拌0.7小時。
[0053]本實施例中，步驟(2)中，所述催化劑為碘化鉀。
[0054]本實施例中，步驟(3)中所述萃取劑為乙酸乙酯萃取劑。
[0055]本實施例中，步驟(3)中所述洗滌是經飽和食鹽水洗滌I次，所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥6小時。
[0056]本實施例中，步驟(4)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:4.5。
[0057]本實施例中，步驟(6)中所述逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯是在3°C下進行；所述充分反應時間為1.2小時。
[0058]本實施例中，步驟(6)中所述洗滌是用IMol/L的鹽酸、質量濃度為25%的氫氧化鈉溶液和飽和食鹽水進行分別洗滌3次。
[0059]本實施例中，步驟(7)中所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥8小時。
[0060]本實施例中，步驟(8)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:16.5。
[0061]本實施例中，步驟(9)中所述聚合引發劑偶氮二異丁腈是經過重結晶處理的。
[0062]本實施例中，步驟(10)中所述乾燥是真空乾燥。
[0063]本實施例中，所述光取向層基板的製備方法如下:
A、使用氯仿作為溶劑，配製成質量濃度為6%的側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、將基板吸附在勻膠機基臺上，吸取步驟A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均勻地滴加一層溶液，然後以1200轉/秒的轉速，旋塗8秒，再以5000轉/秒的轉速旋塗10秒；
C、將步驟B處理後的基板從勻膠機基臺上取出，並放置，使溶劑揮發，得到光取向層厚度均勻、且可降低液晶光取向工藝溫度的光取向層基板；所述光取向層厚度為30nm。
[0064]本實施例中，步驟C中所述放置時間為10分鐘。
[0065]本實施例中，所述光取向層經UV偏振光照射六次,所述UV偏振光光源是氣燈,所述UV偏振光光敏波段為244 nm _375nm，並採用30°角斜入射，並將格蘭泰勒稜鏡和濾光片置於光取向層基板的正上方，照射能量為l_60mjο本實施例中，光取向層偏振光照射處理不意圖如圖4所示，側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物取向材料紫外吸收譜如圖3所示，在ECB模式下的液晶盒暗態透過率曲線如圖5所示，從透過曲線圖可以看出，其具備非常好的取向表現。
[0066]實施例2 一種降低液晶光取向工藝溫度的方法，包括光取向層和光取向層基板的製備，所述光取向層基板的製備是在柔性基板表面塗覆光取向層，所述光取向層經過UV偏振光照射發生定向交聯反應，形成各向異性誘導液晶分子取向；所述光取向層為側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物。
[0067]利用香豆素光敏基團的高分子聚合物取向材料無需高溫固化即可降低液晶光取向工藝溫度。
[0068]本實施例中，所述側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物的製備方法為:
(1)、稱取7-羥基香豆素、碳酸鉀，溶於丙酮中；充分攪拌，使碳酸鉀充分拔除7-羥基香豆素中羥基上的氫離子，形成酚鉀溶液；
(2)、在步驟(I)中製備的酚鉀溶液中加入6-氯-1-己醇、催化劑，在20°C條件下回流反應I小時；
(3)、向步驟(2)中反應後的溶液加入萃取劑萃取過濾,然後依次進行洗漆、乾燥,旋幹溶劑得到粗產物a ；
(4)、將步驟(3)中的粗產物a進行過矽膠柱提純，製得黃色油狀產物7-[(6_羥己基)
氧基]香豆素；
(5)、將步驟(4衝的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素溶於無水二氯甲烷中，清除氣體後，充入氬氣；
(6)、向步驟(5)中的7-[(6-羥己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯，進行充分反應後，進行洗滌；
(7)、將步驟(6)中洗滌後的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素進行乾燥，並旋幹溶劑，製得粗產物b ；
(8)、將步驟(7)製得的粗產物b過矽膠柱提純，製得淡黃色油狀產物7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素；
(9)、將步驟(8)中的7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引發劑偶氮二異丁腈，溶於無水N，N- 二甲基甲醯胺液體中，得到混合液體，並將混合液體進行冷凍除氣；
(10)、將步驟(9)的混合液體置於70°C條件下反應5小時，將反應後的混合液體進行逐滴滴入甲醇中，經沉澱、過濾、乾燥後製得白色粉末狀聚合物，即側鏈帶有香豆素基團的高分子聚合物。
[0069]本實施例中，所述7-羥基香豆素、碳酸鉀、6-溴-1-己醇的質量比為1:2:6。
[0070]本實施例中，所述7-[(6_羥己基)氧基]香豆素、無水三乙胺、甲基丙烯醯氯的質量比為:6:3:2。
[0071]本實施例中，所述7-[[[6_(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二異丁腈的質量比為10:3。
[0072]本實施例中，步驟(I)中所述充分攪拌是在70°C下攪拌0.5小時。
[0073]本實施例中，步驟(2)中，所述催化劑為碘化鉀。
[0074]本實施例中，步驟(3)中所述萃取劑為乙酸乙酯萃取劑。
[0075]本實施例中，步驟(3)中所述洗滌是經飽和食鹽水洗滌2次，所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥5小時。
[0076]本實施例中，步驟(4)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1: 5。
[0077]本實施例中，步驟(6)中所述逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯是在4°C下進行；所述充分反應時間為I小時。
[0078]本實施例中，步驟(6)中所述洗滌是用IMol/L的鹽酸、質量濃度為2%的氫氧化鈉溶液和飽和食鹽水進行分別洗滌I次。
[0079]本實施例中，步驟(7)中所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥2小時。
[0080]本實施例中，步驟(8)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:16。
[0081]本實施例中，步驟(9)中所述聚合引發劑偶氮二異丁腈是經過重結晶處理的。
[0082]本實施例中，步驟(10)中所述乾燥是真空乾燥。
[0083]本實施例中，所述光取向層基板的製備方法如下:
A、使用氯仿作為溶劑，配製成質量濃度為2%的側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、將基板吸附在勻膠機基臺上，吸取步驟A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均勻地滴加一層溶液，然後以1000轉/秒的轉速，旋塗5秒，再以2500轉/秒的轉速旋塗5秒；
C、將步驟B處理後的基板從勻膠機基臺上取出，並放置，使溶劑揮發，得到光取向層厚度均勻、且可降低液晶光取向工藝溫度的光取向層基板；所述光取向層厚度為20nm。
[0084]本實施例中，步驟C中所述放置時間為I分鐘。
[0085]本實施例中，所述光取向層經UV偏振光照射兩次,所述UV偏振光光源是萊燈,所述UV偏振光光敏波段為244 nm _375nm，並採用20°角斜入射，並將格蘭泰勒稜鏡和濾光片置於光取向層基板的正上方，照射能量為4000-5000mJ。
[0086]實施例3
一種降低液晶光取向工藝溫度的方法，包括光取向層和光取向層基板的製備，所述光取向層基板的製備是在柔性基板表面塗覆光取向層，所述光取向層經過UV偏振光照射發生定向交聯反應，形成各向異性誘導液晶分子取向；所述光取向層為側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物。
[0087]利用香豆素光敏基團的高分子聚合物取向材料無需高溫固化即可降低液晶光取向工藝溫度。
[0088]本實施例中，所述側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物的製備方法為:
(1)、稱取7-羥基香豆素、碳酸鉀，溶於丙酮中；充分攪拌，使碳酸鉀充分拔除7-羥基香豆素中羥基上的氫離子，形成酚鉀溶液；
(2)、在步驟(I)中製備的酚鉀溶液中加入6-氯-1-己醇、催化劑，在70°C條件下回流反應2小時；
(3)、向步驟(2)中反應後的溶液加入萃取劑萃取過濾,然後依次進行洗漆、乾燥,旋幹溶劑得到粗產物a ；
(4)、將步驟(3)中的粗產物a進行過矽膠柱提純，製得黃色油狀產物7-[(6_羥己基)
氧基]香豆素；
(5)、將步驟(4衝的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素溶於無水二氯甲烷中，清除氣體後，充入氬氣；
(6)、向步驟(5)中的7-[(6-羥己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯，進行充分反應後，進行洗滌；
(7)、將步驟(6)中洗滌後的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素進行乾燥，並旋幹溶劑，製得粗產物b ；
(8)、將步驟(7)製得的粗產物b過矽膠柱提純，製得淡黃色油狀產物7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素；
(9)、將步驟(8)中的7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引發劑偶氮二異丁腈，溶於無水N，N- 二甲基甲醯胺液體中，得到混合液體，並將混合液體進行冷凍除氣；
(10)、將步驟(9)的混合液體置於80°C條件下反應10小時，將反應後的混合液體進行逐滴滴入甲醇中，經沉澱、過濾、乾燥後製得白色粉末狀聚合物，即側鏈帶有香豆素基團的高分子聚合物。
[0089]本實施例中，所述7-羥基香豆素、碳酸鉀、6-溴-1-己醇的質量比為1:5:10。
[0090]本實施例中，所述7-[(6_羥己基)氧基]香豆素、無水三乙胺、甲基丙烯醯氯的質量比為:10:3:2。
[0091]本實施例中，所述7-[[[6_(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二異丁腈的質量比為10:3。
[0092]本實施例中，步驟(I)中所述充分攪拌是在80°C下攪拌0.8小時。
[0093]本實施例中，步驟(2)中，所述催化劑為碘化鉀。
[0094]本實施例中，步驟(3)中所述萃取劑為乙酸乙酯萃取劑。
[0095]本實施例中，步驟(3)中所述洗滌是經飽和食鹽水洗滌2次，所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥10小時。
[0096]本實施例中，步驟(4)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1: 5。
[0097]本實施例中，步驟(6)中所述逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯是在3.5°C下進行；所述充分反應時間為1.5小時。
[0098]本實施例中，步驟(6)中所述洗滌是用IMol/L的鹽酸、質量濃度為50%的氫氧化鈉溶液和飽和食鹽水進行分別洗滌10次。
[0099]本實施例中，步驟(7)中所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥10小時。
[0100]本實施例中，步驟(8)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1: 17。
[0101]本實施例中，步驟(9)中所述聚合引發劑偶氮二異丁腈是經過重結晶處理的。
[0102]本實施例中，步驟(10)中所述乾燥是真空乾燥。
[0103]本實施例中，所述光取向層基板的製備方法如下:
A、使用氯仿作為溶劑，配製成質量濃度為10%的側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、將基板吸附在勻膠機基臺上，吸取步驟A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均勻地滴加一層溶液，然後以1500轉/秒的轉速，旋塗12秒，再以7000轉/秒的轉速旋塗25 秒；
C、將步驟B處理後的基板從勻膠機基臺上取出，並放置，使溶劑揮發，得到光取向層厚度均勻、且可降低液晶光取向工藝溫度的光取向層基板；所述光取向層厚度為50nm。
[0104]本實施例中，步驟C中所述放置時間為15分鐘。
[0105]本實施例中，所述光取向層經UV偏振光照射三次，所述UV偏振光光源是雷射，所述UV偏振光光敏波段為244 nm _375nm，並採用70°角斜入射，並將格蘭泰勒稜鏡和濾光片置於光取向層基板的正上方，照射能量為200-1000mJ。
[0106]實施例4
一種降低液晶光取向工藝溫度的方法，包括光取向層和光取向層基板的製備，所述光取向層基板的製備是在柔性基板表面塗覆光取向層，所述光取向層經過UV偏振光照射發生定向交聯反應，形成各向異性誘導液晶分子取向；所述光取向層為側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物。
[0107]利用香豆素光敏基團的高分子聚合物取向材料無需高溫固化即可降低液晶光取向工藝溫度。
[0108]本實施例中，所述側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物的製備方法為:
(1)、稱取7-羥基香豆素、碳酸鉀，溶於丙酮中；充分攪拌，使碳酸鉀充分拔除7-羥基香豆素中羥基上的氫離子，形成酚鉀溶液；
(2)、在步驟(I)中製備的酚鉀溶液中加入6-氯-1-己醇、催化劑，在50°C條件下回流反應1.8小時；
(3)、向步驟(2)中反應後的溶液加入萃取劑萃取過濾,然後依次進行洗漆、乾燥,旋幹溶劑得到粗產物a ；
(4)、將步驟(3)中的粗產物a進行過矽膠柱提純，製得黃色油狀產物7-[(6_羥己基)
氧基]香豆素；
(5)、將步驟(4衝的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素溶於無水二氯甲烷中，清除氣體後，充入氬氣；
(6)、向步驟(5)中的7-[(6-羥己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯，進行充分反應後，進行洗滌；
(7)、將步驟(6)中洗滌後的7-[(6-羥己基)氧基]香豆素進行乾燥，並旋幹溶劑，製得粗產物b ；
(8)、將步驟(7)製得的粗產物b過矽膠柱提純，製得淡黃色油狀產物7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素；
(9)、將步驟(8)中的7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引發劑偶氮二異丁腈，溶於無水N，N-二甲基甲醯胺液體中，得到混合液體，並將混合液體進行冷凍除氣；
(10)、將步驟(9)的混合液體置於73°C條件下反應4小時，將反應後的混合液體進行逐滴滴入甲醇中，經沉澱、過濾、乾燥後製得白色粉末狀聚合物，即側鏈帶有香豆素基團的高分子聚合物。
[0109]本實施例中，所述7-羥基香豆素、碳酸鉀、6-溴-1-己醇的質量比為1:4:9。
[0110]本實施例中，所述7-[(6-羥己基)氧基]香豆素、無水三乙胺、甲基丙烯醯氯的質量比為:7:3:2。
[0111]本實施例中，所述7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二異丁腈的質量比為10:3。
[0112]本實施例中，步驟(I)中所述充分攪拌是在78°C下攪拌0.6小時。
[0113]本實施例中，步驟(2)中，所述催化劑為碘化鉀。
[0114]本實施例中，步驟(3)中所述萃取劑為乙酸乙酯萃取劑。
[0115]本實施例中，步驟(3)中所述洗滌是經飽和食鹽水洗滌I次，所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥8小時。
[0116]本實施例中，步驟(4)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:4.8。
[0117]本實施例中，步驟(6)中所述逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯是在3°C下進行；所述充分反應時間為1.4小時。
[0118]本實施例中，步驟(6)中所述洗滌是用IMol/L的鹽酸、質量濃度為35%的氫氧化鈉溶液和飽和食鹽水進行分別洗滌5次。
[0119]本實施例中，步驟(7)中所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥4小時。
[0120]本實施例中，步驟(8)中所述矽膠柱的洗脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:16.8。
[0121]本實施例中，步驟(9)中所述聚合引發劑偶氮二異丁腈是經過重結晶處理的。
[0122]本實施例中，步驟(10)中所述乾燥是真空乾燥。
[0123]本實施例中，所述光取向層基板的製備方法如下:
A、使用氯仿作為溶劑，配製成質量濃度為8%的側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物光取向材料溶液；
B、將基板吸附在勻膠機基臺上，吸取步驟A中的光取向材料溶液在柔性基板表面均勻地滴加一層溶液，然後以1300轉/秒的轉速，旋塗10秒，再以3000轉/秒的轉速旋塗15秒；
C、將步驟B處理後的基板從勻膠機基臺上取出，並放置，使溶劑揮發，得到光取向層厚度均勻、且可降低液晶光取向工藝溫度的光取向層基板；所述光取向層厚度為40nm。
[0124]本實施例中，步驟C中所述放置時間為13分鐘。
[0125]本實施例中，所述光取向層經UV偏振光照射五次,所述UV偏振光光源是LED,所述UV偏振光光敏波段為244 nm _375nm，並採用50°角斜入射，並將格蘭泰勒稜鏡和濾光片置於光取向層基板的正上方，照射能量為1500-2000mJ。
【權利要求】
1.一種降低液晶光取向工藝溫度的方法,包括光取向層和光取向層基板的製備，其特徵在於，所述光取向層基板的製備是在柔性基板表面塗覆光取向層，所述光取向層經過UV偏振光照射發生定向交聯反應，形成各向異性誘導液晶分子取向；所述光取向層為側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物。
2.如權利要求1所述的降低液晶光取向工藝溫度的方法，其特徵在於，所述側鏈帶有香豆素光敏基團的高分子聚合物的製備方法為: (I )、稱取7-羥基香豆素、碳酸鉀，溶於丙酮中；充分攪拌，使碳酸鉀充分拔除7-羥基香豆素中羥基上的氫離子，形成酚鉀溶液； (2)、在步驟(1)中製備的酚鉀溶液中加入6-氯-1-己醇、催化劑，在20°C-70°C條件下回流反應1-2小時； (3)、向步驟(2)中反應後的溶液加入萃取劑萃取過濾,然後依次進行洗漆、乾燥,旋幹溶劑得到粗產物a ； (4 )、將步驟(3 )中的粗產物a進行過矽膠柱提純，製得黃色油狀產物7- [ (6-羥己基)氧基]香豆素； (5)、將步驟(4衝的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素溶於無水二氯甲烷中，清除氣體後，充入氬氣； (6)、向步驟(5)中 的7-[(6-羥己基)氧基]香豆素溶液中，逐滴滴入無水三乙胺和甲基丙烯醯氯，進行充分反應後，進行洗滌； (7)、將步驟(6)中洗滌後的7-[(6_羥己基)氧基]香豆素進行乾燥，並旋幹溶劑，製得粗產物b ； (8)、將步驟(7)製得的粗產物b過矽膠柱提純，製得淡黃色油狀產物7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素； (9)、將步驟(8)中的7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素和聚合引發劑偶氮二異丁腈，溶於無水N，N- 二甲基甲醯胺液體中，得到混合液體，並將混合液體進行冷凍除氣； (10)、將步驟(9)的混合液體置於70-80°C條件下反應5-10小時，將反應後的混合液體進行逐滴滴入甲醇中，經沉澱、過濾、乾燥後製得白色粉末狀聚合物，即側鏈帶有香豆素基團的高分子聚合物。
3.如權利要求2所述的降低液晶光取向工藝溫度的方法，其特徵在於，所述7-羥基香豆素、碳酸鉀、6-溴-1-己醇的質量比為1:2-5:6-10。
4.如權利要求2所述的降低液晶光取向工藝溫度的方法，其特徵在於，所述7-[(6_羥己基)氧基]香豆素、無水三乙胺、甲基丙烯醯氯的質量比為:6-10:3:2。
5.如權利要求2所述的降低液晶光取向工藝溫度的方法，其特徵在於，所述7-[[[6-(甲基丙烯醯基)氧基]己基]氧基]香豆素、偶氮二異丁腈的質量比為10:3。
6.如權利要求2所述的降低液晶光取向工藝溫度的方法，其特徵在於，步驟(1)中所述充分攪拌是在70°C -80°C下攪拌0.5-0.8小時。
7.如權利要求2所述的降低液晶光取向工藝溫度的方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述催化劑為碘化鉀。
8.如權利要求2所述的降低液晶光取向工藝溫度的方法，其特徵在於，步驟(3)中所述萃取劑為乙酸乙酯萃取劑。
9.如權利要求2所述的降低液晶光取向工藝溫度的方法，其特徵在於，步驟(3)中所述洗滌是經飽和食鹽水洗滌1-2次，所述乾燥是用無水硫酸鎂乾燥5-10小時。
10.如權利要求2所述的降低液晶光取向工藝溫度的方法，其特徵在於，步驟(4)中所述矽膠柱的洗 脫劑為乙酸乙酯和二氯甲烷，所述乙酸乙酯和二氯甲烷的質量比為1:4.5-5。
【文檔編號】C09K19/56GK104049414SQ201410313785
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年6月28日
【發明者】許軍, 常翔宇, 董佳垚 申請人:中能柔性光電（滁州）有限公司