常温液晶光取向材料及其取向工艺研究

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液晶显示器发展至今,已经成为人类生活中最主要的显示器件,覆盖生活中的方方面面。然而随着消费电子产品移动化的深入,以及物联网的出现,人们已经不满足于现有显示设备的特性,而对显示器提出了更高的要求,由此产生了高清晰显示、柔性显示、3D显示等新的显示器发展方向。由于柔性显示器具备轻薄、可弯折等优良特性,已经成为这其中非常热门并且备受期待的一个方向。  然而,传统的液晶显示器件生产工艺中诸如TFT制造、液晶取向、面板封胶等很多环节,由于需要引入高温加工过程而无法应用于主要基于塑料和纤维基板的柔性显示器生产上。其中液晶取向环节显得尤为突出,它直接决定了液晶显示器的显示模式。传统的取向方法是基于热固化后的聚酰亚胺材料摩擦形成沟槽诱导液晶分子呈一定方向排列,但塑料基板无法耐受250℃以上的固化温度,因此需要全新的取向材料和方法来替代传统工艺,使柔性液晶显示器成为可能。  光取向方法为柔性液晶器件的取向提出了新的思路,通过使用合适的光取向材料,可以完全避免高温固化的环节。同时,光取向工艺更具有非接触式、可多畴取向等优良特性,并可以很好的适应柔性液晶显示器辊对辊的生产工艺要求,因此受到了广泛关注。为了解决柔性液晶器件的取向问题,本课题采用光控取向的思路,合成了一种基于香豆素的光敏高分子材料。这种材料在320nm紫外光照下会发生各向异性的交联反应,形成沿同一方向排列的高分子长链体系,诱导液晶分子取向。利用这种材料制备取向层可全程在室温下进行,无需高温处理。经过测试发现,本课题合成的取向材料可以获得良好的取向效果,配有该种材料取向层的ECB模式柔性液晶盒表现出致密、均一的暗态效果,暗态透过率小于1.5%。通过将其与传统聚酰亚胺材料及一种处于准商用阶段的光取向材料对比发现,它们在ECB模式下暗态表现相当。尽管相比于后两者,本课题合成的光取向材料在稳定性方面还有一定的提升空间,但良好的取向效果使得其具备较好的应用前景,为解决柔性液晶器件的取向问题提供了一种切实可行的方案。
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