PI導(dǎo)向膜基礎(chǔ)知識(shí)

做為錨定液晶分子的主要材料，導(dǎo)向膜的應(yīng)用是從單純離子鍵作用力到分子間作用力的一大發(fā)展，導(dǎo)向膜的應(yīng)用，不但有離子鍵的作用力，更主要的是有分子鍵的作用力，加上表面處理技術(shù)不斷發(fā)展，處理機(jī)器的不斷改良，除了為提高產(chǎn)量、和改善視角的要求，導(dǎo)向膜材料在進(jìn)一步研究試用之外，導(dǎo)向膜材料幾乎已經(jīng)定型。

很令人奇怪的是，作為普通TN-LCD使用的導(dǎo)向膜材料，制作處理上在一些LCD生產(chǎn)工廠卻要比STN-LCD還難。事實(shí)上，由於STN-LCD產(chǎn)品的對(duì)比度較低，視角比較寬，反而掩蓋了導(dǎo)向膜一些電學(xué)性能上的缺陷。除非出現(xiàn)很嚴(yán)重的預(yù)傾角塌陷，導(dǎo)向膜的缺陷在STN-LCD產(chǎn)品的顯示效果上總不會(huì)引起顧客的特別重視。但在TN-LCD產(chǎn)品的生產(chǎn)上，導(dǎo)向膜的性能遷移往往直接反應(yīng)到產(chǎn)品的顯示效果上。

作為液晶分子的錨定材料，導(dǎo)向膜的預(yù)傾角在TN-LCD和STN-LCD產(chǎn)品上起的作用幾乎是一樣。但是TN-LCD和STN-LCD相比，由於液晶分子的運(yùn)動(dòng)方式不一樣，因而兩種類型的導(dǎo)向膜產(chǎn)品很快就分化出來，STN-LCD用導(dǎo)向膜材料在制作時(shí)，使用了更嚴(yán)厲的環(huán)境和原料純度。另外有一些制造商在分子支鏈上使用了等長鏈和二次鏈技術(shù)，讓分子支鏈更加安定，預(yù)傾角更一致，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)由於二次支鏈間分子間作用力的互相排斥性，使支鏈結(jié)構(gòu)有一定的類似自己修復(fù)功能，使得在導(dǎo)向處理時(shí)對(duì)機(jī)器性能的不足有一定的補(bǔ)償作用，因?yàn)閺睦碚撋蟻碇v，機(jī)械精度永遠(yuǎn)無法滿足導(dǎo)向膜的預(yù)傾角處理精度要求。這種方式制作出來的導(dǎo)向膜，使用在低驅(qū)動(dòng)路數(shù)、小面積、寬線距的產(chǎn)品上，其獨(dú)特的性能可能無法體現(xiàn)出來，但在生產(chǎn)高驅(qū)動(dòng)路數(shù)、大面積和微線距的產(chǎn)品時(shí)，在提高產(chǎn)品良品率、提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和產(chǎn)品生產(chǎn)的可重復(fù)性上，其優(yōu)異的性能是其他沒有采用這種技術(shù)制作的導(dǎo)向膜無法相比的。

TN-LCD產(chǎn)品用的導(dǎo)向膜，由於受視角寬度的限制，不可能采用上述的結(jié)構(gòu)，而且由於制作成本的原因，也沒有必要這樣做。而且由於工藝的改進(jìn)，機(jī)器設(shè)備性能的提高，以前那些低成本的導(dǎo)向膜材料，曾經(jīng)因?yàn)槭芄に囉绊懚环€(wěn)定，受大家排斥，現(xiàn)在卻正因?yàn)樗梢栽诓煌墓に囅掠胁煌男Ч炊芤恍㏕N-LCD生產(chǎn)廠家的青睞，特別是在一些工藝調(diào)整輕松的半自動(dòng)生產(chǎn)線上。

1、PI導(dǎo)向膜的特性：
PI導(dǎo)向膜的組成：
對(duì)於加溫聚合固化的PI，PI導(dǎo)向膜原液的組份是聚酰亞胺和DMA、NMP或BC溶劑。
對(duì)於紫外線聚合固化的PI，PI導(dǎo)向膜原液的組份是帶紫外線光敏基團(tuán)的聚酰亞胺和溶劑，這種PI由於照射方向就是液晶定向方向，所以有很快的生產(chǎn)效率和操作的方便性，但由於它聚合時(shí)往往不夠充分，目前使用它制作成的產(chǎn)品在顯示時(shí)單點(diǎn)缺陷率較高，只適用於一些光線轉(zhuǎn)換幕墻的制作上，在LCD顯示上應(yīng)用很少，以下不再描述。

PI導(dǎo)向膜的特性：
LCD使用的PI導(dǎo)向膜固含成份在原液中是小分子化合物，它在高溫下產(chǎn)生聚合反應(yīng)，形成帶很多支鏈的長鏈大分子固體聚合物聚酰胺。聚合物分子中支鏈與主鏈的夾角就是所謂的導(dǎo)向?qū)宇A(yù)傾角。這些聚合物的支鏈基團(tuán)與液晶分子間的作用力比較強(qiáng)，對(duì)液晶分子有錨定的作用，可以使液晶按預(yù)傾角方向排列。

PI原液或未曾聚合完全的小分子聚酰亞胺則與水分子結(jié)合後呈溶膠狀，它會(huì)抑制聚酰亞胺的聚合反應(yīng)，得不到完整的主鏈，并讓支鏈?zhǔn)ピ械呐帕蟹较颍貌坏絃CD制作所需的預(yù)傾角。所以PI原液要防潮，作業(yè)環(huán)境要嚴(yán)格控制濕度。

有些STN及TFT專用PI，聚合固化後會(huì)在支鏈的基礎(chǔ)上會(huì)形成次支鏈，次支鏈與支連間的夾角與液晶分子的端部結(jié)構(gòu)相吻合或相近，所以對(duì)液晶有更強(qiáng)的錨定作用。由於有了次支鏈，等若加大了液晶分子與導(dǎo)向?qū)拥慕佑|面積，在一定程度上補(bǔ)償了一些導(dǎo)向?qū)犹幚砣毕荨＿@種PI在大面積顯示上讓顯示效果更均勻。同時(shí)也避免了在摩擦處理工藝中為了在高強(qiáng)度的摩擦下得到更高的摩擦密度，損傷相對(duì)脆弱的CF層和TFT發(fā)生器。

已聚合固化的PI導(dǎo)向膜也容易吸收水份，并且會(huì)在水中分解。而經(jīng)過摩擦處理後的PI層則同樣更加脆弱，長時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)與空氣中的水和二氧化碳結(jié)合，從而打亂原有的支鏈排列狀態(tài)，讓預(yù)傾角不均勻，甚至?xí)a(chǎn)生預(yù)傾角塌陷的現(xiàn)象。

PI的分類：
PI按預(yù)傾角的大小分為：
1~3度的低預(yù)傾角TN型PI和4~9度的高預(yù)傾角STN型PI。

影響PI導(dǎo)向膜性能的主要參數(shù)
固體含量；粘度；Na離子含量；熱分解溫度；介電常數(shù)；體積電阻；透過率；吸水率；折射率；預(yù)傾角

3、PI導(dǎo)向膜的工廠自適應(yīng)測試方法及判定標(biāo)準(zhǔn)：
粘度：
A、測試方法：用粘度計(jì)測試待測PI導(dǎo)向膜的粘度。
B、判定標(biāo)準(zhǔn)：測試結(jié)果粘度值與供應(yīng)商提供參數(shù)一致。

添加劑乾燥性能（預(yù)烘性能）
A、測試方法：按生產(chǎn)工藝厚度要求，把PI導(dǎo)向膜涂覆在ITO導(dǎo)電玻璃上，按供應(yīng)商提供的溫度和時(shí)間參數(shù)加熱烘烤。
B、判定標(biāo)準(zhǔn)：在參數(shù)溫度時(shí)間下，PI導(dǎo)向膜添加劑完全烘乾。

5、PI導(dǎo)向膜的使用方法：
PI導(dǎo)向膜的制作方法：
旋轉(zhuǎn)涂布法；絲網(wǎng)印刷涂布法；柯式轉(zhuǎn)印法
先在室溫下解凍至室溫，再打開瓶蓋，以免吸潮，PI導(dǎo)向膜推薦在千級(jí)凈房環(huán)境中開啟、配制、使用。
一般用NMP、DMA、BC等溶劑稀釋，使用前最好將溶劑常壓過濾一次。
PI導(dǎo)向膜涂覆厚度，TN-LCD推薦在400~600埃左右，STN-LCD推薦在800~1000埃左右。
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6、PI導(dǎo)向膜的貯存及搬運(yùn)方法：
PI導(dǎo)向膜應(yīng)冷凍貯存。貯存溫度小於4℃，可保證6個(gè)月以上的貯存期。如果要求更長的貯存期，應(yīng)在-10℃以下保存。溶劑可燃，勿接近明火。??
搬運(yùn)時(shí)按化學(xué)品規(guī)定管制。