[发明专利]感光性组合物、配向膜与光学补偿膜的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及感光性组合物(photosensitive composition)，更具体地，涉及感光性组合物形成配向膜(photoalignment film)或光学补偿膜(compensation film)的方法。

背景技术

在显示器的显示区域越来越大、厚度越来越薄的趋势下，如何更进一步地使液晶分子配向，一直是液晶显示器在发展中的重要课题。在这方面的研究中，除了液晶分子的研发外，配向膜和光学补偿膜的设计也是一个重点。现有技术中，配向膜的做法通常是将高分子薄膜成型于基板后，以定向刷磨法(rubbing)进行配向。这种方法虽然简单而且配向稳定，但有许多问题如下：(1)刷磨产生的尘屑污染、静电残留、以及刮痕。(2)单一方向会造成视角窄小，不符合宽视角的趋势。因此，如何以非接触的方式进行配向，便是一个改善上述缺点的机会。目前有几种非接触式配向的方法，包括光配向法、等离子体(plasma)束配向法、和离子束配向法。光配向即是利用偏振紫外光，以特定方向照射配向膜引发光学异向性，使薄膜表面的高分子发生非匀向的光聚合、异构化、或光裂解反应，使薄膜表面具有特殊的方向性，并进一步诱导液晶分子顺向排列。举例如下：

(1)光致交联类型(photo-induced crosslinking)：

如下式中，聚合物的支链具有烯键式双键，可进行[2+2]的环合反应。此类材料利用具有二胺基的芳香基团(如具有二胺基的联苯)与邻苯二甲酸酐(phthalic anhydride)进行反应产生聚合，形成高分子后再形成薄膜，最后以偏振紫外线使支链的烯键式双键进行环合反应。这样的设计主要是应用两种不同的聚合形态(主链为酰胺化反应，支链为烯键式双键环合)以避免在第一道聚合程序便消耗完第二道交联反应的官能团。缺点是邻苯二甲酸酐类的官能团具有颜色，会影响透光度。

(2)光致异构化类型(photo-induced isomerization)：

如下式中，偶氮基团在光照后自反式(trans)转成顺式(cis)。由于主链的聚合是应用胺基与酸基的酰胺化反应，故不影响偶氮基。主链聚合形成薄膜后以偏振紫外线使支链的偶氮基团异构化，使其具有配向膜的效果。但此异构化并非不可逆反应，特别是加热后其构形将自顺式转回反式，并失去配向效果。因此缺乏热稳定性是这种材料在配向膜应用上的一个障碍。

(3)光致裂解类型(photo-induced decomposition)

如下式中，主链聚合形成薄膜后，以偏振紫外线使四环官能团裂解以具有配向效果。此种裂解发生在主链，因此裂解后的薄膜的物性将产生改变。这种特性将使后面的微调(取代基的种类、数目，聚合物的聚合度、分子量等等)产生问题。

上述三种材料均需要有高曝光量才能形成配向效果，对产量影响极大，因此，如何提供一种可克服上述问题的新颖材料，同时具有高度光敏感性的组合物，并在低曝光量光照后具有优良的配向效果，即是本发明的重要目标。

发明内容

本发明提供一种感光性组合物，该组合物包含：a.80至90重量份的感光性聚合物，其结构式如下：

其中M₁为含有疏水性官能团R₁的单体，

R₁为C₁-C₁₂氟化烷基，a∶b介于0∶100-99∶1；M₂的结构如下：其中R₂、R₃相异，为包含杂原子的链段，使具有R₄的烯键式双键的反应性高于具有R₅的烯键式双键；R₄、R₅各自独立地选自H或CH₃；Ar系芳香环；b.5至10重量份的感光性单体，包括甲基丙烯酸酯或M₂；以及c.2至10重量份的光引发剂(photoinitiator)。

本发明还提供一种配向膜的形成方法，包括将上述感光性组合物溶于溶剂，形成溶液；将溶液涂布于基板上；加热基板以除去溶剂；将偏振紫外线垂直照射基板；以及将非偏振紫外线以非垂直的角度照射基板，以形成配向膜。

本发明亦提供形成光学补偿膜的方法，包括将上述感光性组合物溶于溶剂，形成溶液；将溶液涂布于基板上；加热基板以除去溶剂；将紫外线照射该基板形成光学补偿膜。

附图说明

图1为两段式紫外线形成配向膜的示意图。

具体实施方式