做为锚定液晶分子的主要材料,导向膜的应用是从单纯离子键作用力到分子间作用力的一大发展,导向膜的应用,不但有离子键的作用力,更主要的是有分子键的作用力,加上表面处理技术不断发展,处理机器的不断改良,除了为提高产量、和改善视角的要求,导向膜材料在进一步研究试用之外,导向膜材料几乎已经定型。
很令人奇怪的是,作为普通tn-lcd使用的导向膜材料,制作处理上在一些lcd生产工场却要比stn-lcd还难。事实上,由于stn-lcd产品的对比度较低,视角比较宽,反而掩盖了导向膜一些电学性能上的缺陷。除非出现很严重的预倾角塌陷,导向膜的缺陷在stn-lcd产品的显示效果上总不会引起顾客的特别重视。但在tn-lcd产品的生产上,导向膜的性能迁移往往直接反应到产品的显示效果上。
作为液晶分子的锚定材料,导向膜的预倾角在tn-lcd和stn-lcd产品上起的作用几乎是一样。但是tn-lcd和stn-lcd相比,由于液晶分子的运动方式不一样,因而两种类型的导向膜产品很快就分化出来,stn-lcd用导向膜材料在制作时,使用了更严厉的环境和原料纯度。另外有一些制造商在分子支链上使用了等长链和二次链技术,让分子支链更加安定,预倾角更一致,同时这种结构由于二次支链间分子间作用力的互相排斥性,使支链结构有一定的类似自己修复功能,使得在导向处理时对机器性能的不足有一定的补偿作用,因为从理论上来讲,机械精度永远无法满足导向膜的预倾角处理精度要求。这种方式制作出来的导向膜,使用在低驱动路数、小面积、宽线距的产品上,其独特的性能可能无法体现出来,但在生产高驱动路数、大面积和微线距的产品时,在提高产品良品率、提高产品的稳定性和产品生产的可重复性上,其优异的性能是其它没有采用这种技术制作的导向膜无法相比的。
tn-lcd产品用的导向膜,由于受视角宽度的限制,不可能采用上述的结构,而且由于制作成本的原因,也没有必要这样做。而且由于工艺的改进,机器设备性能的提高,以前那些低成本的导向膜材料,曾经因为受工艺影响而不稳定,受大家排斥,现在却正因为它可以在不同的工艺下有不同的效果,反而更受一些tn-lcd生产厂家的青睐,特别是在一些工艺调整轻松的半自动生产线上。
1、pi导向膜的特性:
pi导向膜的组成:
对于加温聚合固化的pi,pi导向膜原液的组份是聚酰亚胺和dma、nmp或bc溶剂。
对于紫外线聚合固化的pi,pi导向膜原液的组份是带紫外线光敏基团的聚酰亚胺和溶剂,这种pi由于照射方向就是液晶定向方向,所以有很快的生产效率和操作的方便性,但由于它聚合时往往不够充分,目前使用它制作成的产品在显示时单点缺陷率较高,只适用于一些光线转换幕墙的制作上,在lcd显示上应用很少,以下不再描述。
pi导向膜的特性:
lcd使用的pi导向膜固含成份在原液中是小分子化合物,它在高温下产生聚合反应,形成带很多支链的长链大分子固体聚合物聚酰胺。聚合物分子中支链与主链的夹角就是所谓的导向层预倾角。这些聚合物的支链基团与液晶分子间的作用力比较强,对液晶分子有锚定的作用,可以使液晶按预倾角方向排列。
pi原液或未曾聚合完全的小分子聚酰亚胺则与水分子结合后呈溶胶状,它会抑制聚酰亚胺的聚合反应,得不到完整的主链,并让支链失去原有的排列方向,得不到lcd制作所需的预倾角。所以pi原液要防潮,作业环境要严格控制湿度。