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1、聚酰亚胺在液晶显示器中的应用聚酰亚胺液晶取向剂HPI聚眦亚胺亦液晶显示中的应用目录第一部分液晶及液晶显示材料相关知识3一、液晶信息概况3二、聚酰亚胺液晶取向剂基础知识5三、聚酰亚胺取向剂国内市场需求10四、LCD配向膜材料市场规膜10五、聚酰亚胺取向剂各企业销售占比11五、聚酰亚胺三类液晶聚向剂价格12六、聚酰亚胺液晶取向剂主要生产企业12第二部分主要企业介绍13一、日本化学工业株式会社13二、日本合成橡胶株式会社(JSR) 18三、北京波米科技有限公司20四、大立高分子工业股份有限公司24五、厦门映日光电科技有限公司28六、葆力孚化工科技有限公司33七、深圳道尔顿科技有限公司35第三部分投资
2、估算与市场分析37一、投资估算37二、市场分析37第四部分电话调研信息及个人观点错溟!未定义书签。一、电话调研信息错误!未定义书签。二、个人观点错误!未定义书签。#聚靦亚胺亦液晶显示中的应用第一部分液晶及液晶显示材料相关知识_、液晶信息概况1、液晶的概念液晶是处于固态和液态之间貝有一定有序性的有机物质.貝有光电动态散射 特性；它有多种液晶相态，例如胆笛相，各种近晶相.向列相等。其中开发最成功 的、市场占有量最大、发展最快的是向列相液晶显示器。现已发展成很多种类，例 如各种联苯購、酯类、环己基(联)苯类，含氧杂环苯类、咤唳环类、二苯乙块 类、乙基桥键类和烯端基类以及各种含氟苯环类等等。2、液晶的
3、分类人们通常根据液晶形成的条件将液晶分为溶致液晶(Lyot ropic liquid ciystal s)和热致液晶(ThermotTopic liquid crystals)两大类。21溶致液晶将某些有机物放在一定的溶剂中，由于溶剂破坏结品品格而形成的液品、被称 为溶致液晶。比如简单的脂肪酸盐、离子型和非离子型表面活性剂等。溶致液 晶广泛存在于自然界、生物体中，与生命息息相关，但在显示中尚无应用。2.2热致液晶热致液晶是由于温度变化而岀现的液晶相。低温下它是晶体结构高温时则 变为液体、这里的温度用熔点(Tm)和清亮点(Tc)来标示。液晶单分子都有各自 的熔点和清亮点，在中间温度则以液晶形态存
4、在。目前用于显示的液晶材料基本 上都是热致液晶。在热致液晶中又根据液晶分子排列结构分为三大类:近晶相 (Smectic)、向列相(Nematic)和胆留相(Cholesteric) 2.2.1胆笛相液晶这类液晶大都是胆笛醇的衍生物。胆笛醇本身不貝有液晶性质、其中只有当0 H基团被置换，形成胆留醇的酯化物、卤化物及碳酸酯,才成为胆笛相液晶。并且 随着相变而显示出特有颜色的液晶相。胆省相液晶在显示技术中很有用、TN、 STN等显示都是在向列相液晶中加入不同比例的胆笛相液晶而获得的。另外，温 度计也应用于此液晶。2.2.2近晶相液晶虽然目前液晶显示技术中主要应用的是向列相液晶而近晶相液晶黏度大，分
5、子不易转动,即响应速度慢、被认为不宜作显示器件。但是向列相液晶显示模式几 乎已接近极限、从 TN 到 STN 直至 FSTN(Fonnulated Super Twisted Nematic)格 式化超级扭曲向列，对其应用没有新的理论模式。因而，人们将目光重新转移到了 近晶相液晶上目前各近晶相中的手性近晶C相,即铁电相引起人们广泛兴趣。铁 电液晶貝备向列相液晶所不貝备的高速度(微秒级)和记忆性的优异特征、它们在 最近几年得到大量研究。2.2.3 向列相液晶向列相液晶又称丝状液晶。在应用上，与近晶相液晶相比，向列相液晶各个分 子容易顺着长轴方向自由移动，因而黏度小，富于流动性。向列相液晶分子的排
6、列 和运动比较自由,对外界作用相当敏感因而应用广泛。向列相液品弓胆紿相液品 可以互相转换在向列相液晶中加入旋光材料,会形成胆笛相在胆笛相液晶中加 入消旋光向列相材料能将胆笛相转变成向列相。3、液晶显示材料的分类3.1 TN ( Twist Nematic)扭曲向列型液晶材料TN型液晶材料的发展起源于1968年,当时美国公布了动态散射液晶显示 (DSM2LCD)技术。但由于提供的液晶材料的结构不稳定性、使它们作为显示材料 的使用受到极大的限制。1971年扭曲向列相液晶显示器(TN-LCD)问世后，介电 各向畀性为正的TN2液晶材料便很快开发出来;特别是1972年相对结构稳定的 联苯睛系列液晶材料
7、由Gray G等合成出来后，满足了当时电子手表、计算器和仪表显示屏等LCD器件的性能要求从而真正形成了 TN-LCD产业时代。3.2 STN( Super TN)超扭曲向列相型液晶材料自1984年发明了超扭曲向列相液晶显示器(STN-LCD)以来由于它的显示 容量扩大、电光特性曲线变陡对比度握高要求所使用的向列相液晶材料电光性 能更好，到80年代末就形成了 STN-LCD产业，其代表产品有移动电话、电子笔 记本、便携式微机终端。STN型与TN型结构大体相同，只不过液晶分子扭曲角 度更大一些，特点是电光响应曲线更好，可以适应更多的行列驱动。33 TFT( Thin Film Transistor
8、)薄膜晶体管显示型液晶材料由于采用薄膜晶体管阵列直接驱动液晶分子,消除了交叉失真效应，因而显示 信息容量大,配合使用低黏度的液晶材料，响应速度极大提高.能够满足视频图像 显示的需要。因此,TF T-LCD较之TN型、STN型液晶显示有了质的飞跃。TF T-LCD用液晶材料与传统液晶材料有所不同。除了要求貝备良好的物化稳定性、 较宽的工作温度范围之外,TF T-LCD用液晶材料还须具备以下特性低黏度、高 电压保持率、与TF T-LCD相匹配的光学各向异性(11)。目前针对TFT-LCD用液晶材料的合成设计趋势集中于以下几个方面(1) 以氟原子或含氟基团作为极性端基取代氟基，(2)在液晶分子侧链、
9、桥键引入氟 原子来调节液晶相变区间、介电各向异性等性能参数：(3)含有环己烷、尤其是双 环己烷骨架的液晶分子得到广泛重视;(4)乙撐类柔性基团作桥键的液晶。二、聚酰亚胺液晶取向剂基础知识1、什么是取向材料液晶盒内直接与液晶接触的一薄层物质被称之为取向层，它的作用是使液晶 分子按一定的方向和角度排列，这个取向层对于液晶显示器来说是必不可少的, 而且直接影响显示性能的优劣。液晶显示器所用的取向材料及取向处理方法有多 种，如摩擦法、斜蒸S】C2方法等等。最常用的是在玻璃表面涂覆一层有机高分#聚统亚胺庄液晶显示中的应用子薄膜，再用绒布类材料高速摩擦来实现取向。这种有机高分子薄膜最常用的材 料就聚醜亚胺
10、（简称PI）。2、豪酰亚胺膜简介PI膜有很好的化学稳定性，优良的机械性能、髙绝缘性、耐高温、髙介电 强度、耐辐射和不可燃。聚酰亚胺优异的性能是由其结构决定的。它通过二肝与 二胺在低温下聚合反应合成，生成聚酰胺酸（简称PA）,在高温下脱水固化后（化 学上是一种环化反应），即成为聚酰亚胺。作为取向层的聚酰亚胺膜，是用浸泡 旋涂或印刷的方法，将PA溶液覆在玻璃表面，经高温固化后制得。要得到优良 的PI膜，固化反应必须进行完全。3、聚酰亚胺取向剂的工作原理我们通常使用的是聚酰亚胺酸（PA）,它是一种高纯度、透明均一的黄褐色液 体。在一定条件下脱水固化成稳定的聚酰亚胺（PI）。PI系取向膜材料的特点是，
11、在其前单体的聚酰亚胺酸具有良好的可溶性， 作涂敷材料容易调节浓度和粘度；通过固化形成不溶的稳定的聚酰亚胺膜。所以,#聚靦亚胺庄液晶显示中的应用为充分运用这些特点，应在适当固化条件下彻底聚酰胺化后使用。以摩擦的方式使PI膜表面磨岀沟槽，使液晶分子定向排列，以达到显示要 求。4、豪酰亚胺取向剂的分类根据液晶屏的用途不同，可分为TN产品用、STN产品用及有源矩阵显示器 用的各种PI,主要区别在于预倾角的不同。5、聚酰亚胺取向剂的特性PA在光照、高温下会起反应，造成性能变坏，故必须在低温、避光条件下 保存。平时应放在4乜以下的环境中，长期保存宜放在18C左右的冰箱中。实际使用的PA,是PA的溶液，溶剂
12、一般为NMP(N_甲基砒咯烷酮)或 DMA(N, N二甲基已酰胺)，PA溶液的浓度一般用固含量这个参数来表示。固 含量测定方法：将一定量PA溶液在20(TC下烘2小时，测得残余固态物质占原 溶液重量的百分比。PA曝露在空气中易吸潮，造成性能变坏，故使用时必须保持干燥的环境。 PA固化生成PI的固化温度和时间是一个重要的指标参数，目前常用的PA材料 的固化温度为25O3OOC左右，现已开发岀低温PI,可在2009以下固化。液晶显示器中的PI膜是作为液晶分子的取向层。要得到均匀适宜于的液晶 分子排列，除控制工艺外，PI材料也必须严格挑选。液晶分子在取向层上排列 时有一个预倾角，即表面分子长轴方向与
13、取向层表面形成的夹角，该角主要取决 于PI材料的特性，另外与取向处理的工艺也有关。通常TN型液晶显示器要求 PI层造成的预倾角为1。2。对于高档的STN型液晶显示器来说，则要求PI材 料能形成较高的预倾角(3)oPI膜的其它的一些典型性能如下：密度为1.4g/cm3 ；折射率为1.51.8;线膨胀系数为2X10-5nVX：;介电强度为300V/um(60Hz);介电常数约为3.5 (1kHz)体积电阻率约为1018Q/cnr6、主要技术參数说明(1) 固态含量固态含量指不挥发成分含量，即液体中聚酰胺酸的含量，一般购进的PI为 聚酰胺酸及其稀释剂(N,N二甲基毗咯烷酮+已醇丁醇丁醸)的混合物，通
14、常固态 含量为5%10%,在使用中根据所需PI膜厚调整至所需含量。(2) 粘度聚酰胺酸溶液为一粘稠的液体，其粘度既和聚酰胺酸的分子量有关，又和聚 酰胺酸的含量有关。当分子量越大，含量越多时，其粘度也越大。通过应用时是将聚酰胺溶液覆于衬底上，使之生成一层致密的薄。要求该薄 膜不仅均匀而且要有一定的厚度。为此，对聚酰胺酸溶液的粘度也有一定的要求, 因为粘度过大则不易涂覆均匀，粘度过小将影响成膜厚度。(3) 含水量聚酰胺酸溶液在常温下贮放时其粘度会逐渐降低。这是因为体系内含有少量 水分使聚合物发生水解而导致分子量降低。(4) 金属离子含量液晶显示器对金属杂质，尤其是Na*, K亠的污染非常敏感，所以
15、应严格控制 PI材料中金属离子的含量。(5) 预倾角预倾角是指表面分子长轴方向与取向层表面所形成的夹角，主要取决于PI 材料的特性。另外也与工艺(如预烘、固化、摩擦等)有关，通常TN型LCD 要求预倾角为1。2。，STN型LCD要求预倾角大于3。7、工艺使用要求按液晶显示器类型要求选取PI液的型号取出放至室温，按工艺要求确定在 电子天平上配比，准确称取PI液及其稀释剂的量，混合并不断搅拌均匀后上线 使用。涂覆后，在烘箱内80C预固化，250C固化后即可形成PI膜，通过摩擦 机在膜表面沿规定的方向摩擦出沟槽。在工艺中PI液使用操作工序如图所示：#聚眦亚胺庄液晶显示中的应用配液涂覆预固化摩擦使用注意事项：(DPI液在常温下不稳定，易溶解，所以应在0乜以下保存，长期不用应在15
