环丁烷基聚酰亚胺液晶取向膜的制备及光控取向研究*
2021-09-13职欣心魏鑫莹祁浩然刘金刚刘艳改
职欣心,魏鑫莹,祁浩然,刘金刚,刘艳改
(中国地质大学(北京) 材料科学与工程学院,北京 100083)
0 引言
薄膜晶体管驱动液晶显示器(TFT-LCD)是目前市场上液晶显示器(LCD)的主流品种[1]。TFT-LCD按照其显示模式的不同可以分为扭曲向列型(twisted nematic, TN)、超扭曲向列型(super-twisted nematic, STN)、垂直取向型(vertical alignment, VA)、面内开关型(in-plane switching, IPS)以及边缘场开关型(fringe field switching, FFS)等多种类型[2]。其中,IPS与FFS型TFT-LCD由于具有反应速度快、视角宽广、失真小、功耗低等特点,因此更是成为便携式移动通讯设备,如手机、平板电脑的首选显示面板[3]。
IPS与FFS型TFT-LCD在液晶分子的取向控制方面与其它类型显示面板相比具有显著的差异。众所周知,LCD是利用电场作用下液晶分子的定向排列来实现对背光源发出的入射光的调制来实现显示效果的[4]。LCD构造中用于诱发刚性棒状液晶分子定向排列的组分称为“取向膜”,而液晶分子的长轴方向与取向膜平面之间测夹角称为“预倾角(θp)”[5]。在TN-LCD中,电场作用下液晶分子会直立起来,为了避免相错,同时提供快速的响应时间,需要θp要大一些(2~5°)。预倾角越大,同时加上液晶分子的热运动,会引发器件在液晶分子初始排列状态下出现漏光。但是,由于TN-LCD通常采用常白显示模式,因此预倾角高而引起的漏光通常是看不出来的。而对于IPS与FFS模式的LCD而言,液晶分子在电场下面内旋转,因此如果θp值较高,那引发的漏光现象是十分明显的。因此,这两类TFT-LCD希望液晶分子的θp值越小越好(接近0 °)[6]。
目前,TFT-LCD中用作液晶分子取向膜的材料主要是半脂环族聚酰亚胺(PI)材料[7-14]。这类材料通常是由脂环族二酐单体与芳香族二胺单体聚合制备的。……
