本发明的实施例涉及一种取向膜的制备方法、 取向膜取向实现方法及液 晶显示装置。 背景技术

随着科学技术的不断进步， 液晶显示的应用范围越来越广。 为实现液晶 显示， 需要使液晶显示装置内的液晶分子按一定方式 整齐排列， 并具有一定 的对比度和黑亮度。 如图 1所示为现有技术中边缘场开关技术（Fringe Field Switching, FFS )薄膜晶体管液晶显示器（ Thin Film Transistor -Liquid Crystal Display, TFT-LCD ) 的显示原理示意图。

图 1中， TFT阵列基板 1和彩膜基板 2的内表面涂覆有聚酰亚胺取向膜 3 ,聚酰亚胺取向膜 3被摩擦处理以形成沿一定方向的沟槽，聚酰� �胺取向膜 3通过分子之间的各向异性相互作用能让 3表面的液晶分子 4实现均一的取 向。 为赋予取向膜 3中分子的各向异性而对取向膜 3进行摩擦工艺处理， 该 摩擦方向与取向膜 3的初始配向方向一致， 并且上下基板上 3的初始配向方 向反平行， 如图 1箭头所示。

进一步的， 图 1中在 1和 2的背面 （液晶面板的外侧）分别设置有吸光 轴相互正交的偏光片 （未示出） 。 在无外加电场情况下， 光经由偏振片从阵 列基板 1进入液晶盒（cell )内， 因不经过液晶分子 4的偏转， 所以不能从彩 膜基板 2背面的偏振片射出， 使液晶显示装置呈常黑模式。

为进一步增加液晶显示装置内液晶显示的视角 和对比度， 降低液晶显示 的黑亮度，使液晶具有更广的视角，一般通过 构造多畴化的像素电极降低 FFS 型 TFT-LCD在无外加电场情况下的黑亮度。 如图 2所示为现有技术中像素 电极设计示意图。 然而， 现有工艺中一般釆用镀膜刻蚀技术完成电极的 多畴 构造， 并且需要制作对应的掩膜板。

综上所述， 为实现液晶显示器的多畴化显示， 现有的多畴薄膜液晶显示 装置的制造工艺复杂， 工艺成本高， 难度较大。 发明内容

本发明的实施例提供了一种取向膜的制备方法 ， 该取向膜取向、 多畴取 向的实现方法及多畴液晶显示装置， 用于解决现有技术中多畴液晶显示装置 的制造工艺复杂， 工艺成本高， 难度大的问题。

本发明一方面提供了一种取向膜的制备方法， 该方法包括：

将 4-硝基卞溴与三苯基膦按摩尔比 1:0.95~1:1混合， 并溶于干燥的四氢 呋喃溶液中， 加热并回流搅拌， 得到干燥的白色产物 A;

将上述得到的白色产物 A与对硝基苯曱醛按摩尔比 0.95:1~1:1混合在四 氢呋喃溶液中， 并且常温下搅拌， 得到产物 B;

将生成的产物 B与二氯化锡按摩尔比 1:1 1:1.5混合后， 溶于盐酸与丙 酮的混合溶液中， 在室温下搅拌并回流， 得到产物 C;

将 9,9，-联蒽四酸二酐与上述得到的产物 C在干燥的 N-曱基吡咯烷酮溶 液里混合搅拌， 得到产物 D;

将上述产物 D加热， 得到所述取向膜。

本发明的另一方面提供了一种上述取向膜的取 向实现方法， 包括： 以不 同照射量的线性偏振紫外光照射所述取向膜， 使所述取向膜产生对应当前照 射量的取向方向。

对于该方法， 例如， 该照射量为 500 ± 5mJ/cm ² 时， 所述取向膜产生均一 度最大且垂直所述线性偏振紫外光偏振方向的 取向方向。

对于该方法， 例如， 该照射量为 2000 ± 5mJ/cm ² 时， 所述取向膜产生均 本发明再一方面还提供了一种上述取向膜实现 多畴取向的方法， 包括： 在基板上涂布所述取向膜， 并预先设定所述取向膜多畴取向中每一取向 的对应区 i或；

使用具有紫外光透过区域的紫外光掩膜板覆盖 所述取向膜， 并使所述紫 外光掩膜板的紫外光透过区域依次覆盖每一取 向的对应区域；

依次釆用线性偏振紫外光， 并以使所述取向膜取向方向达到最大均一度 且与所述线性偏振紫外光的偏振方向垂直或平 行的照射量， 分别照射所述紫 射量和偏振方向相对应的取向方向。 对于该方法， 例如， 釆用线性偏振紫外光分别照射所述紫外光掩膜 板的 方法包括： 保持所述线性偏振紫外光的偏振方向不变， 改变照射量分别照射 所述紫外光掩膜板； 或保持所述线性偏振紫外光的照射量不变， 改变偏振方 向分别照射所述紫外光掩膜板。

本发明还提供了一种阵列基板， 该阵列基板包括上述方法产生的多畴取 向方向的取向膜。

本发明再一方面还提供了一种彩膜基板， 该彩膜基板包括上述方法产生 的多畴取向方向的取向膜。

本发明再一方面还提供了一种液晶显示装置， 该液晶显示装置包括上述 阵列基板和上述彩膜基板， 所述阵列基板与所述彩膜基板之间设置有液晶 ， 且所述阵列基板与所述彩膜基板相对。

通过本发明实施例的制备方法产生的取向膜在 线性偏振紫外光照射下能 产生不同的取向， 并且这种取向膜在不同照射量的线性偏振紫外 光下能够产 生垂直或平行偏振方向的取向方向， 通过调整线性偏振紫外光的偏振方向或 照射量可以实现同一基板上不同区域的取向膜 的多畴取向方向， 并且利用具 有多畴取向的取向膜的基板制作多畴液晶显示 装置较现有的多畴电极技术， 避免了多畴电极的制作， 降低了工艺成本和工艺难度。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。

图 1为现有技术中液晶显示器的液晶显示示意图� �

图 2为现有技术中像素电极设计示意图；

图 3为本发明实施例涉及的取向膜高分子结构及� �成路径示意图； 图 4为本发明实施例中光感型取向膜产生与偏振� �向平行的取向方向示 意图；

图 5为本发明实施例中光感型取向膜产生与偏振� �向垂直的取向方向示 意图；

图 6为本发明实施例中液晶多畴取向的显示示意� �。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案 进行清楚、 完整地描述。显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提 下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

除非另作定义， 此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发 明所属领 域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。 "一个 "或者 "一"等类似词语也 不表示数量限制， 而是表示存在至少一个。 "包括" 或者 "包含" 等类似的 词语意指出现在 "包括" 或者 "包含" 前面的元件或者物件涵盖出现在 "包 括" 或者 "包含" 后面列举的元件或者物件及其等同， 并不排除其他元件或 者物件。 "连接 "或者 "相连 "等类似的词语并非限定于物理的或者机械的� �接， 而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是 间接的。 "上"、 "下"、 "左"、 "右" 等仅用于表示相对位置关系， 当被描述对象的绝对位置改变后， 则该 相对位置关系也可能相应地改变。

本发明的实施例提供一种取向膜制备方法， 利用该取向膜实现液晶多畴 取向时， 能与液晶分子间发生更强的 π - π相互作用，有利于取向膜对液晶分 子产生更强的锚定力。

本发明实施例一提供的取向膜制备方法包括如 下步骤。

4-硝基卞溴与三苯基膦按摩尔比 1:0.95~1:1 混合， 并溶于干燥的四氢呋 喃溶液中， 例如， 加热至 75摄氏度（°C ) , 回流搅拌约 48小时（h ) , 得到 干燥的白色产物 A;

将上述得到的白色产物 A与对硝基苯曱醛按摩尔比 0.95:1~1:1 混合在 150毫升（ml ) 的四氢呋喃溶液中， 例如， 常温下搅拌约 24h, 得到产物 B; 将生成的产物 B与二氯化锡按摩尔比 1:1 1:1.5混合后， 溶于盐酸与丙 酮的混合溶液中， 例如， 在室温下搅拌约 2h, 回流 8h, 得到产物 C, 其中盐 酸的质量百分比浓度可以为 30%;

在例如氮气的保护气体的保护下， 将 9,9，-联蒽四酸二酐与上述得到的产 物 C在干燥的 N-曱基吡咯烷酮溶液里混合搅拌例如 24h, 得到产物 D;

将上述产物 D加热至例如 230°C , 得到取向膜。 本实施例不限于上述各个步骤中关于比例、 时间和温度等具体参数， 而 是可以根据实际需要进行调整。 4-硝基卞溴、 三苯基膦、 对硝基苯曱醛以及 9,9，-联蒽四酸二酐等可以釆用市售的产品或� �自行釆用已知方法合成。

优选的， 本发明实施例涉及的取向膜高分子结构以及合 成路径如图 3所 本发明实施例中以实验室制备上述取向膜的方 法为例进行说明， 4-硝基 卞溴 10g与三苯基膦 12g混合溶于干燥的 150ml四氢呋喃溶液中，加热 75°C , 回流搅拌约 48h, 得到干燥的白色对硝基苯曱基三苯基膦 8.2g。 将对硝基苯 曱基三苯基膦与 2.6g对硝基苯曱醛混合在 150ml四氢呋喃溶液中常温搅拌约 24h得到对硝基二苯乙烯 4.2g。将生成的对硝基二苯乙烯与 14.7g二氯化锡溶 于 30ml/40%的盐酸与 100ml丙酮混合溶液中， 在室温下搅拌约 2h, 回流 8 小时， 得到对胺基二苯乙烯。 在氮气保护下， 将 9,9，-联蒽四酸二酐与对胺基 二苯乙烯在干燥的 MP溶液 ( N-曱基吡咯烷酮溶液）里混合搅拌 24h, 得到 本实施例涉及的聚酰亚胺酸取向膜前体。 将该前体加热至 230°C形成最终的 取向膜， 该取向膜为光感型取向膜。

本发明实施例提供的上述取向膜制备方法中釆 用 9,9，-联蒽四酸二酐做 预聚物， 较传统制备方法中釆用均苯四酸二酐的优点在 于： 其含有的大体积 的芳环， 在利用该取向膜实现液晶多畴取向时， 能与液晶分子间发生更强的 π - π相互作用， 有利于取向膜对液晶分子产生更强的锚定力。

本发明实施例一制备方法得到的取向膜具有光 感性， 在不同照射量的紫 外光照射下能产生不同的取向， 本发明实施例二提供了一种上述取向膜的取 向实现方法。

本发明实施例中以不同照射量的线性偏振紫外 光照射所述取向膜， 使所 述取向膜产生对应当前照射量的取向方向。 上述取向膜在一定照射量的线性 偏振紫外光照射下会产生均一的取向， 并且在不同的照射量下， 取向方向和 均一度也不同。

优选的， 例如， 当线型偏振紫外光的照射量在 500士 5mJ/cm ² 范围内时， 取向膜产生垂直于线性偏振紫外光的偏振方向 ， 且均一度达到最大； 例如， 当照射量在 2000士 5mJ/cm ² 范围内时，取向膜产生平行于紫外光的偏 振方向， 本发明实施例中釆用线性偏振紫外光照射光感 型取向膜， 使取向膜能产 生不同的取向， 并且在一定照射量下， 能够产生垂直或平行偏振方向的取向 方向， 即可以使光感型取向膜产生相互正交的两种取 向， 该光感型取向膜的 这种特性， 可以应用于使液晶形成多畴取向的取向膜多畴 取向制作工艺中， 实现同一基板上多个区域的取向膜具有不同的 取向。

本发明实施例三提供了一种光感型取向膜实现 多畴取向的方法， 包括如 下步骤。

步骤 S401 : 在基板上涂布釆用实施例一中制备方法得到的 取向膜。

步骤 S402:在基板上预先设定所述取向膜多畴取向中� ��一取向的对应区 域。

优选的， 例如， 设定的取向膜多畴取向的区域可以是根据实际 需要进行 设定的任意形状，并且不同取向的对应区域可 以是相同的，也可以是不同的。 但是由于取向膜实现的是多畴取向， 所以设定的不同取向对应的区域应该是 至少两个不重叠的区域， 并且每一取向区域的数量也不局限一个， 可以设置 多个。

步骤 S403: 使用具有紫外光透过区域的紫外光掩膜板覆盖 所述取向膜， 并使所述紫外光掩膜板的紫外光透过区域依次 覆盖每一取向的对应区域。

优选的， 例如， 使所述紫外光掩膜板的紫外光透过区域依次覆 盖每一取 向的对应区域时， 可以根据基板上不同取向对应区域的形状和数 量灵活设置 紫外光掩膜板的紫外光透过区域。 比如， 当不同取向对应区域具有相同形状 且对称时， 可以直接通过平移所述紫外光掩膜板， 改变紫外光掩膜板的紫外 光透过区域和紫外光吸收区域的位置直接设置 紫外光透过区域， 无需重新设 置紫外光掩膜板。

优选的， 例如， 紫外光掩膜板的数量也可以根据实际需要进行 设定， 可 以选择一个也可以选择多个。

步骤 S404: 依次釆用线性偏振紫外光， 并以使所述取向膜取向方向达到 最大均一度且与所述线性偏振紫外光的偏振方 向垂直或平行的照射量， 分别 照射所述紫外光掩膜板， 使每一取向的对应区域内分别产生与所述线性 偏振 紫外光的照射量和偏振方向相对应的取向方向 。

例如， 所述取向膜产生均一度最大且垂直所述线性偏 振紫外光偏振方向 的取向方向时， 所述线性偏振紫外光的照射量为 500 ± 5mJ/cm ² 。 例如， 所述 所述线性偏振紫外光的照射量为 2000士 5mJ/cm ² 。

优选的，例如，为使取向膜在基板上每一取向 区域产生不同方向的取向， 釆用线性偏振紫外光照射所述紫外光掩膜板的 方法时， 可以釆取如下照射方 法： 保持所述线性偏振紫外光的偏振方向不变， 改变照射量分别照射所述紫 外光掩膜板； 或保持所述线性偏振紫外光的照射量不变， 改变偏振方向分别 照射所述紫外光掩膜板。

本发明实施例提供的光感型取向膜实现多畴取 向的方法， 通过调整线性 偏振紫外光的偏振方向或照射量就可以实现同 一基板上不同区域的取向膜的 多畴取向方向， 较现有技术中釆用摩擦工艺使取向膜分子产生 多畴取向的方 法， 实现更为简单， 降低了工艺复杂度。

本发明实施例四是实施例三中实现取向膜多畴 取向方法的一个优选实施 例，并不应以为限。本实施例中釆用一个紫外 光掩膜板设置紫外光透过区域， 预先设定的取向膜在基板上对应区域为多个不 重叠的带状区域， 且所述取向 膜在相邻带状区域的取向方向互相正交。

涂有本发明实施例一制备的光感型取向膜 6的基板 1上覆盖紫外光掩膜 板 7 , 在紫外光掩膜板 7上交错设置紫外光吸收区域 8和紫外光透过区域 9, 不同带状区域的带宽均相等。

线性偏振紫外光 10 以使所述取向膜取向方向达到最大均一度且与 所述 线性偏振紫外光的偏振方向平行的照射量（例 如，照射量为 2000士 5mJ/cm ² ) , 照射所述紫外光掩膜板 7 , 使所述取向膜 6在所述紫外光透过区域 9对应的 区域内产生第一取向方向， 第一取向方向平行于当前偏振方向， 而取向膜在 将所述紫外光掩膜板 7平移所述设定的带宽， 使所述紫外光吸收区域 8 与所述紫外光透过区域 9的位置互换。

所述线性偏振光 6以相同的偏振方向， 并以使所述取向膜取向方向达到 最大均一度且与所述线性偏振紫外光的偏振方 向垂直的照射量（例如， 照射 量为 500 ± 5mJ/cm ² ) ， 照射平移后的所述紫外光掩膜板 7 , 使所述取向膜 6 在所述紫外光透过区域对应的区域内产生第二 取向方向， 例如， 所述第二取 向方向与所述第一取向方向在相邻带状区域内 互相正交， 如图 5所示。

本发明实施例中釆用保持偏振方向不变， 改变线性偏振紫外光的照射量 使取向膜在相邻带状区域产生互相正交的取向 方向， 并且照射所述紫外光掩 膜板时， 使取向膜在相邻带状区域产生平行偏振方向与 垂直偏振方向的顺序 不分先后。

当所述紫外光掩膜板数量为一个， 所述取向膜多畴取向的区域为至少两 个带状区域， 且所述取向膜在相邻带状区域的两个取向方向 互相正交时， 还 可以釆用如下方法： 在所述紫外光掩膜板上以设定的带宽设置至少 两个带状 区域， 并将所述带状区域交错设置为紫外光吸收区域 和紫外光透过区域。

所述线性偏振紫外光以第一偏振方向， 并以使所述取向膜取向方向达到 最大均一度且与所述线性偏振紫外光的偏振方 向平行或垂直的照射量， 照射 所述紫外光掩膜板， 使所述取向膜在所述紫外光透过区域对应的区 域内产生 第三取向方向。

将所述紫外光掩膜板平移所述设定的带宽， 使所述紫外光吸收区域与所 述紫外光透过区域的位置互换。

所述线性偏振光以与第一偏振方向垂直的第二 偏振方向， 并以相同照射 量照射平移后的所述紫外光掩膜板， 得到第四取向方向。

例如， 所述第三取向方向与所述第四取向方向在相邻 带状区域内互相正 交。

本发明实施例中通过平移紫外光掩膜板设置紫 外光透过区域， 并且通过 改变线性偏振紫外光的偏振方向或者照射量实 现基板上相邻区域内互相正交 的取向膜取向，利用该取向膜实现液晶的多畴 配向，避免了复杂的电极制作， 同时也避免了复杂的掩膜板制作工艺， 工艺成本低， 实现难度降低。

本发明实施例还提供一种阵列基板， 该阵列基板包括实施例四中产生的 多畴取向方向的取向膜。

本发明实施例同样提供了一种彩膜基板， 该彩膜基板包括上述方法产生 的多畴取向方向的取向膜。

本发明还提供了一种液晶显示装置， 该液晶显示装置包括上述包括多畴 取向方向取向膜的阵列基板和上述包括多畴取 向方向取向膜的彩膜基板， 并 在阵列基板与彩膜基板之间灌注有液晶， 且阵列基板与彩膜基板相对设置而 组装在一起。

图 6为本发明实施例中液晶多畴取向的薄膜液晶� �示装置示意图。 本发明实施例提供的液晶显示装置， 无需复杂的多畴电极的制作， 制作 工艺简单， 并且液晶能够实现多畴取向， 消除了不同角度下产生黑亮度不均 的问题， 提高了显示对比度。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式， 而非用于限制本发明的保护范 围， 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。