[发明专利]取向膜材料、取向膜及其制造方法、液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种取向膜材料、取向膜及其制造方法、液晶显示装置。

背景技术

近年来，垂直显示模式的液晶显示器由于可视角度宽、响应时间短、对比度高等优点受到广泛的关注。在该种显示模式的液晶显示器中，取向膜是垂直于显示屏，因此在不施加电压的状态下，垂直取向膜的诱导或限制作用会使液晶分子垂直于显示屏排列，此处对于“垂直”的理解，是指在不施加电压的状态下，取向膜诱导或限制液晶分子，使液晶分子长轴方向与显示屏所成角度(预倾角)达到89°以上。

现有技术中，一般通过紫外光照在聚酰亚胺的侧链引入长的烷基链，烷基链上的憎水烷烃基团会诱导液晶分子形成垂直排列。但是，紫外光照设备造价大，投资大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种取向膜材料、取向膜及其制造方法、液晶显示装置，不需要使用光照设备即可制备出垂直取向的取向膜，减小了投资成本。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种取向膜材料，所述取向膜材料为包含表面改性的二氧化硅纳米粒子和聚酰亚胺的混合液，其中，所述表面改性的二氧化硅纳米粒子相对于所述聚酰亚胺的质量百分比为0.01wt％～0.2wt％；

所述表面改性的二氧化硅纳米粒子为二氧化硅纳米粒子经过表面改性处理后获得，消除或减少了所述二氧化硅纳米粒子表面羟基的数量，并且所述表面改性的二氧化硅纳米粒子的表面上锚定有线性链，所述线性链的末端带有氨基(-NH₂)。

优选地，所述表面改性的二氧化硅纳米粒子相对于所述聚酰亚胺的质量百分比为0.1wt％。

所述表面改性的二氧化硅纳米粒子中至少5％的粒子表面上锚定有末端带有氨基的所述线性链。

优选地，所述表面改性的二氧化硅纳米粒子的粒径为10nm～200nm。

一种取向膜，由所述的取向膜材料涂覆于基板上经热处理制成，所述取向膜包括：聚酰亚胺，以及表面改性的二氧化硅纳米粒子与聚酰亚胺形成的化合物，所述表面改性的二氧化硅纳米粒子表面锚定有线性链，所述线性链的末端带有氨基；

所述化合物包含，所述线性链末端氨基(-NH₂)与聚酰亚胺的羧酸基(-COOH)发生反应形成的、垂直基板取向的垂直取向链。

本发明还提供一种液晶显示装置，包括阵列基板、彩膜基板和设置于所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层，所述阵列基板和所述彩膜基板上设置有所述的取向膜。

本发明还提供一种取向膜材料的制造方法，包括：

对二氧化硅纳米粒子进行表面改性处理，以消除或减少所述二氧化硅纳米粒子表面羟基的数量，在二氧化硅纳米粒子的表面上接枝末端带有氨基(-NH₂)的线性链，获得表面改性的二氧化硅纳米粒子；

将表面改性的二氧化硅纳米粒子分散到聚酰亚胺溶液中，制成包含所述表面改性的二氧化硅纳米粒子和聚酰亚胺的混合液，所述表面改性的二氧化硅纳米粒子相对于所述聚酰亚胺的质量百分比为0.01wt％～0.2wt％。

优选地，所述表面改性的二氧化硅纳米粒子相对于所述聚酰亚胺的质量百分比为0.1wt％。

所述表面改性的二氧化硅纳米粒子中至少5％的粒子表面上锚定有末端带有氨基的线性链。

优选地，所述表面改性的二氧化硅纳米粒子的粒径为10nm～200nm。

可选地，所述将表面改性的二氧化硅纳米粒子分散到聚酰亚胺溶液中，具体包括：

制备表面改性的二氧化硅纳米粒子的分散液，所述分散液的溶剂选自水、乙醇、异丙醇、丙二醇、醚醇、酮类、酯类中的一种物质或多种物质的混合物；

将所述表面改性二氧化硅纳米粒子的分散液掺杂到聚酰亚胺溶液中。

可选地，所述对二氧化硅纳米粒子进行表面改性处理，具体为：

在二氧化硅纳米粒子表面接枝偶联剂，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂或锆铝酸酯偶联剂中的一种或多种。

可选地，所述对二氧化硅纳米粒子进行表面改性处理，具体为：

在二氧化硅纳米粒子表面接枝聚合物，所述聚合物选自聚苯乙烯、聚丁基丙烯酸酯、聚乙烯醋酸酯、聚乙烯丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸酯中的一种或多种。

本发明还提供一种取向膜的制造方法，包括：