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液晶混合物与液晶面板及其制备方法

阅读:1045发布:2020-05-30

专利汇可以提供液晶混合物与液晶面板及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 液晶 混合物与液晶面板及其制备方法,所述液晶混合物包括负性液晶分子与可聚合 单体 ,其中,通过在可聚合单体的环结构上引入苯并呋喃环,再键连多个可聚合基团。利用该液晶混合物制备 聚合物 稳定的垂直排列型液晶面板时,可使得可聚合单体的聚合时间缩短,加快制程时间,同时形成的聚合物膜质紧密,表面粗糙度小,所制备的液晶面板性能更优。,下面是液晶混合物与液晶面板及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种液晶混合物,其特征在于,所述液晶混合物包括负性液晶分子与可聚合单体,所述可聚合单体的结构由下列式(1)表示:
其中,所述A环选自苯环、环己烷环、以及环;
所述B环为苯并呋喃环;
所述P基为可进行聚合反应的基团,m与n分别独立地为1或2,且m与n不同时为1,m+n个所述P基相同或不相同;
所述R基选自烷基、卤代烷基、烷基以及卤素,a与b均为大于等于0的整数,且a与m的和小于等于5,b与n的和小于等于5,a+b个所述R基相同或不相同。
2.如权利要求1所述的液晶混合物,其特征在于,所述P基选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基、以及环氧烷基。
3.如权利要求1所述的液晶混合物,其特征在于,所述可聚合单体的结构由下列式(2)表示:
其中,所述3个P基各自独立地选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基、或环氧烷基,且所述3个P基相同或不相同。
4.如权利要求3所述的液晶混合物,其特征在于,所述3个P基均为甲基丙烯酸酯基。
5.一种液晶面板的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
S01:在第一基板上依次形成第一电极与第一配向膜;
S02:在第二基板上依次形成第二电极与第二配向膜
S03:在所述第一基板上的所述第一配向膜上形成液晶混合物层,并将所述第二基板与所述第一基板对组贴合成盒,
其中,所述液晶混合物层包括负性液晶分子与可聚合单体,所述可聚合单体的结构由下列式(1)表示:
其中,所述A环选自苯环、环己烷环、以及萘环;
所述B环为苯并呋喃环;
所述P基为可进行聚合反应的基团,m与n分别独立地为1或2,且m与n不同时为1,m+n个所述P基相同或不相同;
所述R基选自烷基、卤代烷基、烷氧基以及卤素,a与b均为大于等于0的整数,且a与m的和小于等于5,b与n的和小于等于5,a+b个所述R基相同或不相同。
S04:对所述第一电极与第二电极施加电压,同时对所述液晶混合物层照射紫外光,使所述负性液晶分子形成预倾,以及使所述可聚合单体进行聚合反应,分别在所述第一配向膜上形成第一聚合物层,在所述第二配向膜上形成第二聚合物层。
6.如权利要求5所述的液晶面板的制备方法,其特征在于,所述紫外光的波长为300~
400nm。
7.如权利要求5所述的液晶面板的制备方法,其特征在于,所述可聚合单体的结构由下列式(2)表示:
其中,所述3个P基各自独立地选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基、或环氧烷基,且所述3个P基相同或不相同。
8.如权利要求5所述的液晶面板的制备方法,其特征在于,所述可聚合单体在所述液晶混合物层中的含量为0.01wt%~1wt%。
9.如权利要求5所述的液晶混合物,其特征在于,所述可聚合单体为混合物,包括至少两种由所述式(1)表示的化合物。
10.一种液晶面板,其特征在于,所述液晶面板由权利要求5-9所述的液晶面板的制备方法制备而得。

说明书全文

液晶混合物与液晶面板及其制备方法

技术领域

[0001] 本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种液晶混合物与液晶面板及其制备方法。

背景技术

[0002] 薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)以其重量轻、功耗低、图像质量好等优点得到了广泛的应用。近几年来,人们已经开发出了各种各样的液晶显示器,它们具有宽视、高对比度和高图像质量。液晶显示器已经成为人们生活中不可缺少的一部分。常见的显示模式有TN/IPS/VA型,其中VA型又分有MVA/PVA/PSVA等。其中MVA型存在对比度不足、透过率偏低的问题,PVA型存在响应时间偏慢的问题,而PSVA(polymer-stabilized vertical alignment)具有快响应、高对比、高穿透的优良特性,因此在大尺寸LCD技术之中,PSVA模式仍是首选。
[0003] 在PSVA技术中,液晶介质组合物通常是由负性液晶材料和在紫外光下发生聚合反应的可聚合单体组成,在PSVA制程过程中,可聚合单体从液晶介质中发生相分离,在紫外光照的条件下在配向膜表面发生可聚合反应,从而形成聚合物颗粒。但为了提升显示面板的生产产能,还需进一步缩短紫外光光照时间。发明内容
[0004] 本发明提供一种液晶组合物,该液晶组合物可使得PSVA制程中的UV光照时间大大降低,且制备而得的液晶面板品质更佳。
[0005] 为解决上述问题,第一方面,本发明提供一种液晶混合物,所述液晶混合物包括负性液晶分子与可聚合单体,所述可聚合单体的结构由下列式(1)表示:
[0006]
[0007] 其中,所述A环选自苯环、环己烷环、以及环;
[0008] 所述B环为苯并呋喃环;
[0009] 所述P基为可进行聚合反应的基团,m与n分别独立地为1或2,且m与n不同时为1,m+n个所述P基相同或不相同;
[0010] 所述R基选自烷基、卤代烷基、烷基以及卤素,a与b均为大于等于0的整数,且a与m的和小于等于5,b与n的和小于等于5,a+b个所述R基相同或不相同。
[0011] 进一步地,所述P基选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基、以及环氧烷基。
[0012] 进一步地,所述可聚合单体的结构由下列式(2)表示:
[0013]
[0014] 其中,所述3个P基各自独立地选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基、或环氧烷基,且所述3个P基相同或不相同。
[0015] 进一步地,所述3个P基均为甲基丙烯酸酯基。
[0016] 第二方面,本发明还提供了一种液晶面板的制备方法,所述制备方法包括:
[0017] S01:在第一基板上依次形成第一电极与第一配向膜
[0018] S02:在第二基板上依次形成第二电极与第二配向膜;
[0019] S03:在所述第一基板上的所述第一配向膜上形成液晶混合物层,并将所述第二基板与所述第一基板对组贴合成盒,
[0020] 其中,所述液晶混合物层包括负性液晶分子与可聚合单体,所述可聚合单体的结构由下列式(1)表示:
[0021]
[0022]
[0023] 其中,所述A环选自苯环、环己烷环、以及萘环;
[0024] 所述B环为苯并呋喃环;
[0025] 所述P基为可进行聚合反应的基团,m与n分别独立地为1或2,且m与n不同时为1,m+n个所述P基相同或不相同;
[0026] 所述R基选自烷基、卤代烷基、烷氧基以及卤素,a与b均为大于等于0的整数,且a与m的和小于等于5,b与n的和小于等于5,a+b个所述R基相同或不相同。
[0027] S04:对所述第一电极与第二电极施加电压,同时对所述液晶混合物层照射紫外光,使所述负性液晶分子形成预倾角,以及使所述可聚合单体进行聚合反应,分别在所述第一配向膜上形成第一聚合物层,在所述第二配向膜上形成第二聚合物层。
[0028] 进一步地,所述紫外光的波长为300~400nm。
[0029] 进一步地,所述可聚合单体的结构由下列式(2)表示:
[0030]
[0031] 其中,所述3个P基各自独立地选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基、或环氧烷基,且所述3个P基相同或不相同。
[0032] 进一步地,所述可聚合单体在所述液晶混合物层中的含量为0.01wt%~1wt%。
[0033] 进一步地,所述可聚合单体为混合物,包括至少两种由所述式(1)表示的化合物。
[0034] 第三方面,本发明还提供了一种液晶面板,所述液晶面板由前述的液晶面板的制备方法制备而得。
[0035] 有益效果:本发明提供了一种液晶混合物,所述液晶混合物包括负性液晶分子与可聚合单体,其中,通过在可聚合单体的结构中引入苯并呋喃环结构,可降低其熔点,优化在液晶中的溶解性,同时增加环结构的π电子共轭,增加紫外吸收,从而提升PSVA中聚合反应速率,减少UV时间,提升产能。同时本发明所提供的可聚合单体具有三个可聚合基团,因其反应接触点的变化,可聚合单体形成的聚合物表面更均匀、突起物颗粒更小,减少了液晶面板碎亮点形成的险,另外,所形成的聚合物的膜质更紧密,使得液晶面板电压保持率更优。附图说明
[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037] 图1是本发明实施例提供的一种液晶面板的制备方法的文字流程示意图;
[0038] 图2A-2C是本发明实施例提供的一种液晶面板的制备方法的结构流程示意图;
[0039] 图3是本发明实施例提供的一种液晶面板中的聚合物层表面的微观形貌表征图;
[0040] 图4是本发明实施例提供的另一种液晶面板中的聚合物层表面的微观形貌表征图。

具体实施方式

[0041] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
[0042] 在本申请中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此,本发明并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
[0043] 在PSVA型液晶显示面板中,液晶介质组合物中通常包含可聚合单体,其中介晶基团的环体系与其相邻的基团(其它环、桥基团、间隔基或可聚合的基团)在对位上键合,形成如下式(3)与式(4)所示的结构:
[0044]
[0045] 其中,P1和P2代表可聚合的基团,例如通常为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或环氧烷基。然而上述可聚合单体一般来说具有高熔点和在很多目前常用的液晶混合物中有限的溶解性,从而导致经常易于从混合物中自发结晶出来,同时上述可聚合单体的反应速率存在一定局限性,无法对应到面板厂缩短制程时间,提升产能的需求。
[0046] 基于此,本发明实施例提供一种液晶混合物,所述液晶混合物包括负性液晶分子与可聚合单体,所述可聚合单体的结构由式(1)表示:
[0047]
[0048] 其中,所述A环选自苯环、环己烷环以及萘环;
[0049] 所述B环为苯并呋喃环;
[0050] 所述P基为可进行聚合反应的基团,具体地,P基为在光引发下可进行聚合反应的基团,所述m与n分别独立地为1或2,且m与n不同时为1,即每一个可聚合单体中所述P基的个数至少为3个,相较于现有的可聚合单体具有更多的反应接触点,m+n个P基相同或不相同;
[0051] 所述R基选自烷基、卤代烷基、烷氧基以及卤素,a与b均为大于等于0的整数,且a与m的和小于等于5,b与n的和小于等于5,a+b个R基相同或不相同。
[0052] 在本实施例中,所述P基为本领域常用的可聚合基团,例如可以为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或环氧烷基。
[0053] 在本实施例一种实施方式中,所述A环为苯环,且A环与B环上R基的数量均为0,所述A环上的可聚合基团的数量为2,所述B环上的可聚合基团的数量为1,即所述可聚合单体的结构由式(2)表示:
[0054]
[0055] 其中,所述3个P基分别选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基以及或环氧烷基,且所述3个P基相同或不相同。
[0056] 其中苯并呋喃环与苯环的连接位点可在苯并呋喃环的苯环上,也可在苯并呋喃环的呋喃环上。
[0057] 以下示例性地给出了本实施例中可选的可聚合单体的具体结构式:
[0058]
[0059] 其中,所述可聚合单体A1/A2的3个P基均为甲基丙烯酸酯基。
[0060] 本发明的另一实施例还提供了一种液晶面板的制备方法,请参阅图1与图2A-2C,所述制备方法包括:
[0061] S01:在第一基板10上依次形成第一电极101与第一配向膜102,其中,所述第一基板10通常可以为阵列基板,所述第一电极101通常为透明电极,所述透明电极的材料通常可以为氧化铟
[0062] S02:在第二基板20上依次形成第二电极201与第二配向膜202,其中,所述第二基板20通常可以为彩膜基板,所述第二电极201通常为透明电极,所述透明电极的材料通常可以为氧化铟锡,通过所述第一配向膜201与第二配向膜202使得液晶分子在未通电时垂直所述第一基板10与第二基板20排布;
[0063] S03:在所述第一基板10上的所述第一配向膜102上形成液晶混合物层30,并将所述第二基板20与所述第一基板10对组贴合成盒,即形成如图2A所示的结构,[0064] 其中,所述液晶混合物层30包括负性液晶分子301与可聚合单体302,所述可聚合单体302的结构由式(1)表示:
[0065]
[0066] 其中,所述A环选自苯环、环己烷环以及萘环;
[0067] 所述B环为苯并呋喃环;
[0068] 所述P基为可进行聚合反应的基团,m与n分别独立地为1或2,且m与n不同时为1,m+n个P基相同或不相同;
[0069] 所述R基选自烷基、卤代烷基、烷氧基以及卤素,a与b均为大于等于0的整数,且a与m的和小于等于5,b与n的和小于等于5,a+b个R基相同或不相同。
[0070] S04:请参阅图2B,对所述第一电极101与第二电极201施加电压,同时对所述液晶混合物层30照射紫外光,所述负性液晶分子301在所述第一电极101与第二电极102间的电场作用下,形成预倾角,所述可聚合单体302在所述紫外光的照射下发生聚合反应,分别在所述第一配向膜102上形成第一聚合物层103,在所述第二配向膜202上形成第二聚合物层203,即形成如图2C所示的结构。
[0071] 在本实施例中,所述紫外光的波长为300~400nm。
[0072] 在本实施例中,所述可聚合单体的结构由式(2)表示:
[0073]
[0074] 其中,所述3个P基分别选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基以及或环氧烷基,且所述3个P基相同或不相同。
[0075] 在本实施例中,所述可聚合单体在所述液晶混合物层中的含量为0.01wt%~1wt%。
[0076] 在本实施例中,所述可聚合单体为混合物,包括至少两种由所述式(1)表示的化合物,例如包括前述的化合物A1与化合物A2。
[0077] 本发明另一实施例还提供了一种液晶显示面板,由上述的液晶面板的制备方法制备而得,具体地,所述液晶混合物中的可聚合单体使用下述的化合物A1,且所述化合物A1的含量占液晶混合物总量的0.1wt%,即制备而得液晶面板①。
[0078]
[0079] 同样采用上述方法进行液晶面板的制备,唯一不同的是,所述可聚合单体使用下述的化合物B1,即制备而得液晶面板②。
[0080]
[0081] 对上述的液晶面板①与②的相关参数进行对比,具体如下:
[0082] 第一方面,在液晶面板①的制备过程中,在步骤S04中,进行紫外光照引发聚合的时间较液晶面板②减少约三分之二;
[0083] 第二方面,使用扫描电子显微镜,在4万倍的放大倍率下,对所述液晶面板①与②所形成的聚合物层进行微观结构表征,液晶面板①所形成的聚合物薄膜形貌请参见图3,液晶面板②所形成的聚合物薄膜形貌请参见图4,通过对比可发现,液晶面板①所形成的聚合物表面颗粒更均匀,膜质更加致密,聚合物颗粒尺寸更小,能有效降低颗粒物周边的液晶漏光的风险;
[0084] 第三方面,分别在PSVA制程前后,即上述制备过程的步骤S04前后,对上述液晶面板①与②的液晶混合物进行VHR(Voltage holding Ratio,电压保持率)测定,结果如下表1所示:
[0085] 表1
[0086]VHR/% PSVA前 PSVA后
液晶面板① 98.31 98.50
液晶面板② 98.40 97.00
[0087] 从上表数据可知,在PSVA前,两者的VHR差异不大,但在PSVA之后,液晶面板①中液晶混合物的VHR更大,即液晶面板①具有更好的信赖性。
[0088] 需要说明的是,上述液晶面板实施例中仅描述了上述结构,可以理解的是,除了上述结构之外,本发明实施例液晶面板中,还可以根据需要包括任何其他的必要结构,具体此处不作限定。
[0089] 以上对本发明实施例所提供的一种液晶混合物与液晶面板及其制备方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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