專利名稱：液晶組合物及其液晶顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶組合物，特別是有關(guān)于一種用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物及其液晶顯示面板，其中液晶組合物包含有一負(fù)型液晶材料，一穩(wěn)定劑以及一種或多種反應(yīng)性單體。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，手機(jī)、電腦，甚至是普通家用電器均逐步向著智能、輕便、可移動(dòng)的方向發(fā)展，人機(jī)之間的信息交換效率也因此變得非常關(guān)鍵。為了能夠?qū)C(jī)器處理后的信息高效、清楚的傳達(dá)給人,高效率、高質(zhì)量、大容量、輕便、低成本、低能耗的顯示器的作用舉足輕重，導(dǎo)致傳統(tǒng)CRT映像管顯示器在短短幾年時(shí)間內(nèi)被輕薄型液晶顯示器取代。早期使用較多的液晶顯示器多采用向列扭曲(TN, Twisted nematic)或超向列扭曲(STN, Super twisted nematic)模式,它們所用的液晶材料為正型向列型液晶，并添加一定量的手性劑。未通電時(shí)，液晶分子長(zhǎng)軸平行于基板表面排列，基板表面液晶分子的排列方向由配向?qū)?Alignment layer)的摩擦方向決定,配向?qū)拥牟馁|(zhì)通常為聚酰亞胺(Polyimide),上下基板表面配向方向形成一定夾角，通常為90度。所以從一個(gè)基板表面到另一個(gè)基板表面，液晶層的分子呈連續(xù)扭轉(zhuǎn)的排列狀態(tài)；若扭轉(zhuǎn)角度為90度，則為TN型，若扭轉(zhuǎn)角度為270度，則為STN型。液晶顯示器除了上下基板及液晶層外，還有貼附于基板外表面吸收軸方向相互垂直的偏光片，以及背光源等。背光源的光經(jīng)過(guò)偏光片后為線偏振光，經(jīng)過(guò)扭轉(zhuǎn)排列的液晶層，其偏振方向也隨之改變，進(jìn)而順利通過(guò)另一片偏光片，此時(shí)顯示器呈透光狀態(tài)。當(dāng)在液晶層上施加電壓之后，液晶分子的長(zhǎng)軸傾向于沿電場(chǎng)的方向排列，此時(shí)液晶層改變偏振光偏振狀態(tài)的能力消失或下降，顯示器為不透光或光透過(guò)率較低的狀態(tài)。因此藉由電壓的改變，可以控制顯示器的顯示與否。TN/STN型液晶顯示器是較早商業(yè)化的顯示器之一，但是由于其可視角小，在大視角下的亮度差異和色差嚴(yán)重等缺點(diǎn)，使其的應(yīng)用受到很大限制。后來(lái)，通過(guò)補(bǔ)償膜的方式可以在一定程度上改善TN/STN顯示器的視角與色差問(wèn)題，但同時(shí)也提高了其制造成本，且其效果依然不能完全滿足人們對(duì)高品質(zhì)顯示器的要求。多象限垂直配向(MVA,Mult1-domain vertical alignment)型的液晶顯示器很好的解決了 TN/STN型液晶顯示器視角限制的問(wèn)題，它采用的為負(fù)型液晶與垂直配向膜材料。未施加電壓時(shí)，液晶分子長(zhǎng)軸垂直于基板表面，施加電壓會(huì)使負(fù)型液晶分子傾倒，液晶分子長(zhǎng)軸傾向于沿垂直電場(chǎng)方向 排列。為了解決視角問(wèn)題，一個(gè)亞像素被分成多個(gè)區(qū)域，使不同區(qū)域中的液晶分子朝不同的方向傾倒，讓顯示器從不同的方向看到的效果趨于一致。在一個(gè)亞像素內(nèi)使不同區(qū)域的液晶分子導(dǎo)向不同的方向有多種方法。第一種是通過(guò)曝光顯影的辦法在液晶顯示器的上下基板形成整面的氧化銦錫電極(Full ΙΤ0)，并在上下基板的整面ITO電極上分別制作出錯(cuò)位排列的凸塊(bump)，使凸塊處及其附近的液晶分子產(chǎn)生一定的預(yù)傾角，從而引導(dǎo)其它液晶分子也朝預(yù)先設(shè)定的固定方向傾倒；第二種是在上下基板上形成圖案化的氧化銦錫電極(ITO電極)，上下基板圖案化的ITO電極并形成錯(cuò)位排列，使產(chǎn)生的電場(chǎng)方向具有一定的傾斜角度，從而控制不同區(qū)域的液晶分子的導(dǎo)向，此技術(shù)被稱為垂直排列(PVA, Patterned vertical alignment)技術(shù)；第三種是在IXD基板的薄膜晶體管一側(cè)形成具有一定圖案的ITO電極(通常為魚(yú)骨型)，另一基板則為整面ITO電極(FullΙΤ0),并在液晶材料中添加可聚合的反應(yīng)性單體(reactive monomer, RM),先通過(guò)電場(chǎng)使不同區(qū)域的液晶分子朝預(yù)先設(shè)定的方向傾倒，然后在紫外光照照射下使液晶材料中的反應(yīng)性單體發(fā)生紫外光聚合反應(yīng)，形成具有引導(dǎo)液晶分子傾倒的聚合物突起物，沉積在基板表面起到配向的作用，這種技術(shù)被稱成為高分子穩(wěn)定垂直配向(PSVA, Polymer stabilizedvertical alignment)技術(shù)。相對(duì)其他的MVA技術(shù)，PSVA技術(shù)具有高穿透率、高對(duì)比、快響應(yīng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，由此而成為目前大尺寸IXD面板的主流技術(shù)之一。PSVA技術(shù)中凸塊的形成過(guò)程為聚合誘導(dǎo)相分離過(guò)程，反應(yīng)性單體未聚合之前是小分子，與液晶分子具有較佳的兼容性，當(dāng)反應(yīng)性單體在紫外光照射下發(fā)生聚合反應(yīng)時(shí)便會(huì)形成高分子，從液晶分子中分離出來(lái)而形成不溶于液晶分子的聚合物顆粒，這就是具有配向作用的聚合物凸塊。PSVA的關(guān)鍵步驟是對(duì)反應(yīng)性單體的反應(yīng)進(jìn)行控制，包括反應(yīng)速率、反應(yīng)均勻性以及反應(yīng)后的最終殘留量控制等等，使其形成大小合適且分布均勻的凸塊，獲得面板良好的光學(xué)表現(xiàn)，例如高對(duì)比度和快響應(yīng)速度等。然而目前所使用的PSVA技術(shù)中，通常只采用一種反應(yīng)性單體，使得反應(yīng)性單體反應(yīng)不良的情況容易出現(xiàn)，例如光照條件的改變?nèi)菀壮霈F(xiàn)較大顆粒的凸塊，使PSVA技術(shù)制造的面板產(chǎn)生在暗態(tài)下可見(jiàn)的亮點(diǎn)，造成面板的對(duì)比度下降。除此之外，使用含單一一種反應(yīng)性單體的液晶材料，控制聚合反應(yīng)速率也較為不易，因此PSVA技術(shù)仍有其需要改善的空間。故，有必要提供一種液晶組合物，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā) 明提供一種液晶組合物，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在反應(yīng)性單體反映均勻性的問(wèn)題。本發(fā)明目的在于揭示一種用于PSVA技術(shù)的液晶組合物，通過(guò)在液晶混合物中添加一種或多種不同的反應(yīng)性單體，控制其聚合反應(yīng)形成凸塊的大小和均勻性，以及聚合反應(yīng)的速率，藉此使面板獲得好的光學(xué)表現(xiàn)，提高響應(yīng)速度與對(duì)比度，并縮短制程時(shí)間。本發(fā)明的再一目的在于提供一種用于PSVA液晶顯示器的液晶混合物。通過(guò)對(duì)反應(yīng)性單體的種類與可聚合基團(tuán)的選擇與搭配，使聚合反應(yīng)能得到較小尺寸的凸塊，均勻性好且致密度高，提高響應(yīng)速度與對(duì)比度。為達(dá)成本發(fā)明的前述目的，本發(fā)明一實(shí)施例提供一種用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其包括:一負(fù)型液晶材料，一穩(wěn)定劑以及一種或多種的反應(yīng)性單體；所述反應(yīng)性單體按重量份計(jì)算占所述液晶組合物總量的0.1%至1%，且具有下列結(jié)構(gòu)式中的至少一種:
權(quán)利要求
1.一種用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于，所述液晶組合物至少包括:一負(fù)型液晶材料，一穩(wěn)定劑以及一種或多種的反應(yīng)性單體；所述反應(yīng)性單體按重量份計(jì)算占所述液晶組合物總量的0.1%至1%，且具有下列結(jié)構(gòu)式中的至少一種:................................$ (1)
2.如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于， 所述可聚合基團(tuán)P，其選自甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基、及環(huán)氧基中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于，其中η大于I時(shí)，所述可聚合基團(tuán)P為相同或不同；m大于I時(shí)，所述取代基團(tuán)X為相同或不同；n+m小于同一個(gè)芳香環(huán)上可連接的最大基團(tuán)個(gè)數(shù)；當(dāng)所述一種或多種的反應(yīng)性單體的結(jié)構(gòu)通式相同時(shí)，其基團(tuán)P、X的個(gè)數(shù)n、m至少有一個(gè)不同。
4.如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于，所述取代基團(tuán)X，其選自-F，-Cl，-Br、甲基、-CN、及2_8個(gè)碳原子構(gòu)成的直鏈或支鏈烷基中的至少一種，烷基中非相鄰的一個(gè)或多個(gè)甲基被氧或硫原子取代。
5.如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于:所述反應(yīng)性單體的結(jié)構(gòu)通式中的任一芳香環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子被如下基團(tuán)取代:-F、-Cl、-Br、甲基、或-CN。
6.如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于:所述反應(yīng)性單體的結(jié)構(gòu)通式中的任一非芳香環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子被如下基團(tuán)取代:-F、-Cl、-Br或甲基。
7.如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于，所述負(fù)型液晶材料包含至少一種負(fù)型液晶分子，其具有結(jié)構(gòu)通式如下:
8.如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于，所述穩(wěn)定劑包括至少一種穩(wěn)定劑分子，其結(jié)構(gòu)通式如下:
9.如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于，所述反應(yīng)性單體多于一種，且所述反應(yīng)性單體中的任何一種反應(yīng)性單體的含量占總反應(yīng)性單體含量的摩爾比例均不超過(guò)98%。
10.如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，其特征在于:所述穩(wěn)定劑的含量在液晶組合物中所占的比例介于0.001%至1%之間。
11.一種液晶顯示面板，其特征在于，所述液晶顯示面板包含 一第一基板，具有一第一配向膜； 一第二基板，具有一第二配向膜；以及 如權(quán)利要求1所述用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器的液晶組合物，填充于所述第一基板及第二基板之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于聚合物穩(wěn)定垂直配向液晶顯示器(PS-VA LCD)的液晶組合物及液晶顯示面板，所述液晶組合物包括至少一種負(fù)型液晶材料，一種穩(wěn)定劑以及一種或多種的反應(yīng)性單體；所述反應(yīng)性單體的結(jié)構(gòu)通式由單個(gè)苯環(huán)、兩個(gè)苯環(huán)、或單個(gè)萘環(huán)構(gòu)成，所述兩個(gè)苯環(huán)結(jié)構(gòu)由兩個(gè)苯環(huán)直接連接或通過(guò)一個(gè)基團(tuán)間接連接構(gòu)成，所述苯環(huán)和萘環(huán)上直接連接至少有一個(gè)可聚合基團(tuán)，所述可聚合基團(tuán)至少有一個(gè)是丙烯酸酯基。通過(guò)本發(fā)明的反應(yīng)性單體的可聚合基團(tuán)選擇以及其含量的控制，能夠提高所述反應(yīng)性單體的反應(yīng)速率及凸塊聚合物的均勻度，有效解決面板品質(zhì)問(wèn)題。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK103194244SQ20131010588
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者黃宏基, 鐘新輝 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司