[发明专利]一种功能化取向层及其应用、液晶显示器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种功能化取向层及其应用、液晶显示器件及其制备方法，该功能化取向层的制备原料包括制备原料包括取向层材料和功能性材料，其中，功能性材料含有活性反应基团，活性反应基团选自酯基、醚基、烃基、环氧基、氨基、羟基、醛基、酮基、炔基、羧基、卤素基团中的任一种。以上功能化取向层中通过功能性材料的添加，可为取向层提供易于反应的活性官能团，在使用时可通过反应键合的方式提高界面强度，且不会破坏取向层原有的取向效果。

技术领域

本发明涉及液晶材料技术领域，尤其是涉及一种功能化取向层及其应用、液晶显示器件及其制备方法。

背景技术

液晶作为一种软物质材料，广泛地应用在液晶显示、智能玻璃、软体机器人、光学通信及增强现实等领域。在微观层面上，液晶分子通过自组装具有一定的取向方向，但液晶分子的宏观取向也极其重要，利用取向层可以控制液晶分子的各向异性。一般来说，通过物理或化学方法可以在基板表面覆盖一层取向层，取向层诱导液晶分子定向排列。但是目前的取向层表面通常仅具有取向功能，无法增强基板界面的特性，液晶显示器件中基板与液晶盒内液晶混合体系的界面强度较弱。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种功能化取向层及其应用、液晶显示器件及其制备方法。

本发明的第一方面，提出了一种功能化取向层，其制备原料包括取向层材料和功能性材料，所述功能性材料含有活性反应基团，所述活性反应基团选自酯基、醚基、烃基、环氧基、氨基、羟基、醛基、酮基、炔基、羧基、卤素基团中的任一种。

根据本发明实施例的功能化取向层，至少具有以下有益效果：该功能化取向层的制备原料包括取向层材料和含有特定活性反应基团的功能性材料；其中，通过功能性材料的添加，可为取向层提供易于反应的活性官能团，在使用时可通过反应键合的方式提高界面强度，且不会破坏取向层原有的取向效果。

在本发明的一些实施方式中，所述功能性材料选自两亲分子和/或硅烷，所述两亲分子和所述硅烷含有所述活性反应基团；

优选地，所述硅烷的结构式为：其中，X₁、X₂、X₃各自独立地选自卤素原子(如氟、氯、溴、碘)、烷氧基、羟基、烷基中的任一种，且X₁、X₂、X₃至少有一个为卤素原子或烷氧基；R₁为C1-C30烷基中的任一种；Z为所述活性反应基团。

在本发明的一些实施方式中，所述取向层材料选自硅烷类取向材料,和/或含长链烷基的两亲分子。

在本发明的一些实施方式中，所述硅烷类取向材料选自以下结构物质中的至少一种：其中，X₁、X₂、X₃各自独立地选自卤素原子(如氟、氯、溴、碘)、烷氧基、羟基、烷基中的任一种，且X₁、X₂、X₃至少有一个为卤素原子或烷氧基；R₂为C1-C30烷基中的任一种；Y为一价阴离子，优选为氟、氯、溴中的任一种。其中，以上具有结构的取向层材料可提供平行取向，另两类结构的取向层材料则可提供垂直取向。

以上功能化取向层可采用包括取向层材料和功能性材料的混合材料通过溶液浸泡法和/或气相沉积法在基板上进行制备；或者，在进一步制备液晶器件等应用器件过程中，将取向层材料和功能性材料与包括主体液晶的液晶混合材料混合填充于液晶盒中，而后通过加热处理使取向层材料和功能性材料组装到液晶盒的上下基板上，以形成功能化取向层。

本发明的第二方面，提出了一种本发明第一方面所提出的任一种功能化取向层的在制备液晶显示器件、动态光学器件、智能窗、智能涂层中应用。

本发明的第三方面，提出了一种液晶显示器件，包括第一方面所提出的任一种功能化取向层。