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Title:
LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/078924
Kind Code:
A1
Abstract:
A liquid crystal display panel and manufacturing method thereof, the method comprising: coating a solution dissolved with polymerizable siloxane onto either an array substrate or a color film substrate (S101); adding a mixture consisting of polymerizable liquid crystal monomer, photoinitiator and liquid crystal between the color film substrate and the array substrate (S102); and, under the effect of the photoinitiator, polymerizing the polymerizable liquid crystal monomers and the polymerizable siloxane under ultraviolet irradiation, generating a high polymer network, so that the liquid crystal molecules in the liquid crystal are anchored in a vertical orientation state (S103). The liquid crystal display panel effectively increases the consistency of arranging the long axes of the liquid crystal molecules perpendicular to the array substrate, and reduces the vertical deviation of the liquid crystal molecules at various positions of the liquid crystal display panel, thus improving the display effect of the liquid crystal display panel.

Inventors:
GUO RENWEI (CN)
CHEN DONG (CN)
DONG XUE (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/083327
Publication Date:
June 06, 2013
Filing Date:
October 22, 2012
Export Citation:
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Assignee:
BEIJING BOE OPTOELECTRONICS (CN)
International Classes:
G02F1/1337; C08F2/48
Foreign References:
CN102643387A2012-08-22
CN101687996A2010-03-31
CN101566755A2009-10-28
CN1272184A2000-11-01
JPS63106626A1988-05-11
US20060204680A12006-09-14
Attorney, Agent or Firm:
LIU, SHEN & ASSOCIATES (CN)
北京市柳沈律师事务所 (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种液晶显示面板的制备方法, 包括:

将溶解有可聚合硅氧烷的溶液涂覆到阵列基板和彩膜基板之一上; 将包括液晶性可聚合单体、光引发剂和液晶的混合物添加到所述彩膜基板 和所述阵列基板之间;

通过紫外光照射,使所述液晶性可聚合单体和所述可聚合硅氧烷在所述光 引发剂的作用下聚合, 生成高分子聚合物网络, 由此所述液晶中的液晶分子 被锚定为垂直取向状态。

2、 如权利要求 1所述的方法, 其中, 所述将溶解有可聚合硅氧烷的溶液 涂覆到阵列基板和彩膜基板之一上, 具体包括:

将可聚合硅氧烷溶解到水或有机溶剂中 , 得到溶液;

将所述可聚合硅氧烷的溶液涂覆到所述阵列基板和所述彩膜基板之一上。

3、 如权利要求 1所述的方法, 其中, 所述可聚合硅氧烷的溶液浓度为 1%~5%。

4、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述液晶性可聚合单体的质量占 所述液晶性可聚合单体、 光引发剂和液晶的混合物的总质量的 1%~20%。

5、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述液晶性可聚合单体为 C6M, 或者为 C6M的衍生物。

6、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述光引发剂的质量占所述液晶 性可聚合单体、 光引发剂和液晶的混合物的总质量的 1%~5%。

7、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述光引发剂包括过氧化二苯曱 酰、 过氧化十二酰、 偶氮二异丁腈、 偶氮二异庚腈、 过氧化二碳酸二异丙酯 和过氧化二碳酸二环己酯中之一或组合。

8、 一种液晶显示面板, 包括:

彩膜基板;

阵列基板;

以及填充在所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶和高分子聚合物网 络; 所述高分子聚合物网络是通过紫外光照射液晶性可聚合单体和可聚合硅 氧烷, 在光引发剂的作用下聚合生成的, 用于锚定所述液晶中液晶分子为垂 直取向状态。

9、 根据权利要求 8所述的液晶显示面板, 其中, 所述液晶性可聚合单体 为 C6M, 或者为 C6M的衍生物。

10、 根据权利要求 8或 9所述的液晶显示面板, 其中, 所述液晶性可聚合 单体的质量占液晶性可聚合单体、 光引发剂和液晶的混合物的总质量的 1%~20%„

Description:
液晶显示面板及其制备方法 技术领域

本发明的实施例涉及一种液晶显示面板及其制 备方法。 背景技术

随着个人计算机的日渐普及, 液晶显示技术也得到了迅速发展。 视角宽、 能耗低和响应速度快成为液晶显示器件的重要 参数。 决定液晶显示响应速度的 因素除了液晶分子本身的性质之外, 在阵列基板上的取向也是一个重要的外部 因素。 通过选择合适的取向膜材料和取向技术, 优化液晶分子在阵列基板上的 排列和预倾角, 可以使液晶显示面板的响应时间得到改善, 并扩展液晶显示器 件的视角。

目前, 根据液晶显示面板的显示模式不同, 液晶取向方式也不同。 常见的 液晶取向方式可分为两种。 第一种是液晶平行取向方式, 将取向膜材料聚酰亚 胺(PI )涂覆到阵列基板表面以形成取向膜, 并经过摩擦在取向膜上生成细沟 痕, 用于诱导液晶分子长轴以平行于阵列基板排列 。 第二种是液晶垂直取向方 式, 这种取向方法是利用硅氧烷作为垂直取向膜材 料, 并且对阵列基板表面进 行处理, 使硅氧烷通过化学键粘附在基板上, 硅氧烷末端柔性链基团能够诱导 液晶分子长轴垂直于基板排列。 在离硅氧烷较近处, 液晶分子受到的取向作用 大, 液晶分子的长轴能够按照垂直于阵列基板排列 , 但在离硅氧烷较远处, 液 晶分子受到的取向作用有限, 而主要受到已取向的液晶分子诱导取向。 这就会 导致处于液晶显示面板不同位置的液晶分子在 垂直方向上出现偏差,使得整个 液晶排列在垂直方向不一致, 导致光在通过整个液晶显示面板会出现光散射 现 象, 从而影响到液晶显示面板的显示效果。 发明内容

本发明实施例提供了一种液晶显示面板及其制 备方法,用以解决垂直取向 膜材料不能有效地诱导液晶分子,使得处于液 晶显示面板不同位置的液晶分子 在垂直方向上出现排列偏差, 影响液晶显示面板的显示效果的问题。

本发明实施例提供的一种液晶显示面板的制备 方法, 包括:

将溶解有可聚合硅氧烷的溶液涂覆到阵列基板 和彩膜基板之一上; 将包括液晶性可聚合单体、光引发剂和液晶的 混合物添加到彩膜基板和阵 列基板之间;

通过紫外光照射,使所述液晶性可聚合单体和 所述可聚合硅氧烷在所述光 引发剂的作用下聚合, 生成高分子聚合物网络, 由此所述液晶中的液晶分子被 锚定为垂直取向状态。

本发明实施例提供的一种液晶显示面板, 包括: 彩膜基板、 阵列基板、 以 及填充在所述彩膜基板和所述阵列基板之间的 液晶和高分子聚合物网络; 所述高分子聚合物网络是通过紫外光照射液晶 性可聚合单体和可聚合硅 氧烷, 在光引发剂的作用下聚合生成的, 用于锚定所述液晶中液晶分子为垂直 取向状态。

本发明实施例提供的液晶显示面板及制备方法 , 包括: 将溶解有可聚合硅 氧烷的溶液涂覆到阵列基板和彩膜基板之一上 ; 将包括液晶性可聚合单体、 光 引发剂和液晶的混合物添加到彩膜基板和阵列 基板之间; 通过紫外光照射, 使 液晶性可聚合单体和可聚合硅氧烷在光弓 )发剂的作用下聚合, 生成高分子聚合 物网络, 由此液晶中的液晶分子被锚定为垂直取向状态 。 得到的液晶显示面板 中包括通过紫外光照射液晶性可聚合单体和可 聚合硅氧烷,在光引发剂的作用 下聚合形成高分子聚合物网络,在该高分子聚 合物网络周围的液晶分子会受到 其锚定作用, 按照液晶分子长轴垂直于阵列基板排列, 有效地增强了液晶分子 长轴垂直于阵列基板排列的一致性, 减少了处于液晶显示面板不同位置的液晶 分子在垂直方向上的偏差, 提高了液晶显示面板的显示效果。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案, 下面将对实施例的附图作简 单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施 例, 而 非对本发明的限制。

图 1为本发明实施例提供的液晶显示面板的制备 程图之一;

图 2为本发明实施例提供的液晶显示面板的制备 程图之二;

图 3为本发明实施例提供的液晶显示面板聚合前 结构示意图;

图 4为本发明实施例提供的液晶显示面板聚合后 结构示意图;

图 5为本发明实施例提供的 FT-IR测试图谱。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本发明 实施例的附图, 对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述。 显然, 所 描述的实施例是本发明的一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于所描述的 本发明的实施例, 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提 下所获得的所 有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种液晶显示面板的制备 方法, 如图 1所示, 包括下 述步骤。

步骤 S101、 将溶解有可聚合硅氧烷的溶液涂覆到阵列基板 上。

步骤 S102、 将包括液晶性可聚合单体、 光引发剂和液晶的混合物添加到彩 膜基板和涂覆可聚合硅氧烷溶液的阵列基板之 间。

步骤 S103、 通过紫外光照射, 使液晶性可聚合单体和可聚合硅氧烷在光引 发剂的作用下聚合, 生成高分子聚合物网络, 由此液晶中的液晶分子被锚定为 垂直取向状态。

例如, 上述步骤 S101将溶解有可聚合硅氧烷的溶液涂覆到阵列 板上, 可 以通过下述方式实施。

例如, 将可聚合硅氧烷按照一定的比例溶解到水或有 机溶剂中, 得到混合 溶液; 然后, 将可聚合硅氧烷的溶液涂覆到阵列基板上。 例如, 可聚合硅氧烷 的溶液浓度为 1%~5%时, 能够得到溶解性比较好的溶液。

同样, 也可以将溶解有可聚合硅氧烷的溶液先涂覆到 彩膜基板上, 然后将 包括液晶性可聚合单体、光引发剂和液晶的混 合物添加到阵列基板和涂覆可聚 合硅氧烷溶液的彩膜基板之间。

例如, 上述步骤 S102将包括液晶性可聚合单体、 光引发剂和液晶的混合物 添加到彩膜基板和涂覆可聚合硅氧烷溶液的阵 列基板之间, 如图 2所示, 可以 包括以下步骤:

步骤 S1021、 将液晶性可聚合单体以合适比例添加到液晶中 。

例如, 液晶性可聚合单体为 C6M, 或者为 C6M的衍生物。 液晶性可聚合单体含量越多, 经紫外光照射后和可聚合硅氧烷聚合生成的 高分子聚合物网络的网孔越密; 液晶性可聚合单体含量越少, 经紫外光照射后 和可聚合硅氧烷聚合生成的高分子聚合物网络 的网孔则越稀疏。

例如, 液晶性可聚合单体的质量占混合物总质量的 1%~20%时, 生成的高 分子聚合物网络对液晶分子的取向诱导效果较 好。

步骤 S1022、 将光引发剂以合适比例添加到步骤 S1021得到的液晶性可聚 合单体和液晶的混合物中。

例如, 光引发剂可以为过氧化二苯曱酰、 过氧化十二酰、 偶氮二异丁腈、 偶氮二异庚腈、过氧化二碳酸二异丙酯和过氧 化二碳酸二环己酯之中的一种或 多种的组合。

光引发剂的含量不宜过高。 当光引发剂的质量超过液晶性可聚合单体、 光 引发剂和液晶的混合物的总质量的 20%时,会引起液晶显示面板发生黄变的现 象,从而影响液晶显示面板的显示效果。光引 发剂的质量占液晶性可聚合单体、 光引发剂和液晶的混合物的总质量的的 1%~5%时, 所得到的液晶显示面板的 显示效果较佳。 例如, 光引发剂占混合物总质量的 1%时, 效果更好。

步骤 S1023、 将步骤 S1022得到的含有液晶、 液晶性可聚合单体和光引发 剂的混合物避光搅拌均匀, 之后添加到彩膜基板和阵列基板之间。

例如, 可以釆用滴涂的方式在彩膜基板和阵列基板之 间加入上述混合物。 上述步骤 S1021和 S1022的顺序也可以互换, 可以先执行步骤 S1022, 再 执行步骤 S1021 , 或者, 同时执行步骤 S1021和 S1022, 即同时将光引发剂和 液晶性可聚合单体添加到液晶中, 在此不做限定。

例如, 上述步骤 S103中, 紫外光照射后, 液晶性可聚合单体和可聚合硅氧 烷受到光引发剂引发, 形成高分子聚合物网络。 在高分子聚合物网络周围的液 晶小分子被锚定, 使得液晶小分子长轴受初始条件的影响垂直于 阵列基板(以 及彩膜基板)排列。 由于形成的高分子聚合物网络充满整个液晶显 示面板中, 且锚定在其周围的液晶小分子, 所以无论是处于边缘的液晶小分子还是处于中 心的液晶小分子, 都会受到高分子聚合物网络的锚定。 相对于现有技术中垂直 取向方式中单一使用硅氧烷诱导液晶分子以垂 直于基板排列, 本实施例使用分 布于彩膜基板和阵列基板之间的高分子可聚合 网络锚定周围的液晶分子, 能更 有效地增强液晶分子长轴垂直于阵列基板排列 的一致性, 减少处于液晶显示面 板不同位置的液晶分子在垂直方向上的偏差, 从而提高了液晶显示面板的显示 效果。

在本发明实施例提供的上述液晶显示面板制备 过程中, 将作为垂直取向膜 材料的可聚合硅氧烷按照一定的比例溶解到水 中或者有机溶剂中形成溶液,之 后将可聚合硅氧烷溶液涂覆到阵列基板和彩膜 基板之一上; 将光引发剂、 液晶 性可聚合单体分别以一定的比例均勾混合在液 晶中形成混合物。 在对盒工艺 中, 将得到的混合物滴加到彩膜基板和阵列基板之 间, 如图 3所示。 在阵列基 板 1上涂覆的可聚合硅氧烷 2通过化学键粘附在阵列基板 1上, 液晶性可聚合 单体 3本身具有液晶性, 因此液晶分子 4和液晶性可聚合单体 3受到可聚合硅 氧烷 2的诱导作用, 在未聚合时垂直于基板排列。 在紫外光照射后, 如图 4所 示, 可聚合硅氧烷 2的双键官能团会和液晶性可聚合单体 3的双键官能团在光 引发剂 (未示出) 的作用下聚合, 形成高分子聚合物网络。 在聚合过程中, 液 晶分子 4长轴一直处于垂直阵列基板排列; 在聚合之后, 在彩膜基板和阵列基 板之间均匀分布着形成的高分子聚合物网络, 高分子聚合物网络会锚定周边的 液晶分子 4。 相较于现有技术的垂直取向方式中单一使用硅 氧烷诱导液晶分子 垂直于基板排列, 本实施例使用分布于彩膜基板和阵列基板之间 的高分子可聚 合网络锚定在其周围的液晶分子, 能更有效地增强液晶分子长轴垂直于阵列基 板排列的一致性, 减少处于液晶显示面板不同位置的液晶分子在 垂直方向上的 偏差, 提高了液晶显示面板的显示效果。

上述高分子聚合物网络由液晶性可聚合单体 3和可聚合硅氧烷 2经过紫外 光照射, 在光引发剂的作用下聚合形成的, 该过程具有不可逆性; 而且形成的 高分子聚合物网络具有空间网络结构, 其具体结构由聚合前的液晶性可聚合单 体 3和可聚合硅氧烷 2的结构、 比例和排列位置决定。

液晶性可聚合单体 3的分子结构不同, 聚合后对液晶分子 4的诱导取向效 果也会不同。 例如, 液晶性可聚合单体 3分子中的苯环数量越多, 对液晶分子 4的诱导作用较大。

再者, 液晶性可聚合单体 3含量的多少会影响到液晶分子 4的诱导取向效 果。 通常, 液晶性可聚合单体 3的含量越少, 聚合后生成的高分子聚合物网络 较稀疏, 则对液晶分子 4的取向诱导效果越差; 液晶性可聚合单体 3的含量越 多, 聚合后生成的高分子聚合物网络较密集, 则对液晶分子 4的取向诱导效果 越好。

例如, 在本发明实施例中, 液晶性可聚合单体 3的含量为液晶含量的 1%~20%时, 形成的高分子聚合物网络对液晶分子 4的取向诱导效果较好。

另外, 液晶性可聚合单体 3分子中间苯环位置含有的官能团不同, 其分子 极性也不相同, 也会影响液晶分子 4的诱导取向效果。

例如, 液晶性可聚合单体 3可以为 1,4-双 (4-(6,-丙烯氧基己氧基)苯曱酰氧 基) -2-曱苯(简称 C6M ), 其分子结构式如下:

0, . f ΐ -:、 ,0

液晶性可聚合单体 3还可以为 C6M的衍生物, 其分子结构式分别如下:

当 η=6时:

第 1个分子结构式为: 1,4-双 (4-(6,-丙烯氧基己氧基)苯曱酰氧基) -2-氯苯; 第 2个分子结构式为: 1,4-双 (4-(6,-丙烯氧基己氧基)苯曱酰氧基) -苯; 第 3个分子结构式为: 1,4-双 (4-(6,-丙烯氧基己氧基)苯曱酰氧基) -2,3-二曱 基苯; 第 4个分子结构式为: 1,4-双 (4-(6,-丙烯氧基己氧基)联苯曱酰氧基) -苯; 第 5个分子结构式为: 1,4-双 (4-(6,-丙烯氧基己氧基)联苯曱酰氧基 )-2-氯苯; 第 6个分子结构式为: 1,4-双 (4-(6,-丙烯氧基己氧基)联苯曱酰氧基 )-2-曱苯; 第 7个分子结构式为: 1,4-双 (4-(6,-丙烯氧基己氧基)联苯曱酰氧基 )-2,3-二 曱基苯。

当 n为其他数值时, 还可以得到上述各分子式相应的衍生物。 这些衍生物 同样也可以作为液晶性可聚合单体 3 , 例如 n还可以为 2、 4或 10等, 在此不 限定 n的具体数值。

本发明实施例中釆用的液晶性可聚合单体的种 类, 可以根据液晶种类 (液 晶分子的结构) 的不同而不同, 并不限于 C6M及其衍生物。

可聚合硅氧烷 2分子中的烷基长短也会影响液晶分子 4的诱导取向效果。 通常, 可聚合硅氧烷 2的烷基越长, 对液晶分子 4的取向诱导效果越好; 可聚 合硅氧烷 2的烷基越短, 对液晶分子 4的取向诱导效果越差。

例如, 可聚合硅氧烷 2可以为烯丙氧基乙基硅氧烷, 其分子结构式如下: 当 n=6时: 分子结构式为: 烯丙氧基己基硅氧烷

n还可以为 2、 4或 10等, 在此不限定 n的具体数值。

此外, 对于是否生成高分子聚合物网络的判断, 可以通过图 5所示的傅立 叶变换红外光谱(FT-IR ) 测试图语得到证实。 在图 5中, 曲线 1为液晶性可 聚合单体在聚合前的图谱, 可以看到在 1635位置有明显的双键官能团吸收峰; 曲线 2为可聚合硅氧烷在聚合前的图谱, 可以看到在 1635位置存在明显的双 键官能团吸收峰; 曲线 3为液晶性可聚合单体和可聚合硅氧烷混合后 图谱, 可以看到在 1635位置存在吸收峰; 曲线 4为液晶性可聚合单体和可聚合硅氧 烷聚合后的图谱, 可以看到在双键官能团特征峰 1635位置的吸收峰消失, 证 明液晶性可聚合单体和可聚合硅氧烷发生聚合 反应, 生成了高分子聚合物网 络。 具体包括: 彩膜基板、 阵列基板以及填充在彩膜基板和阵列基板之间 的液晶和 高分子聚合物网络。 高分子聚合物网络是通过紫外光照射液晶性可 聚合单体和 可聚合硅氧烷, 在光引发剂的作用下聚合生成的, 用于锚定液晶中液晶分子为 垂直取向状态。

上述液晶显示面板中,液晶性可聚合单体可为 C6M或者为 C6M的衍生物, 其质量占液晶性可聚合单体、 光引发剂和液晶的混合物的总质量的 1%~20%。 该液晶显示面板同样具有上述技术效果, 不再赘述。

本发明实施例提供的液晶显示面板及制备方法 , 包括: 将溶解有可聚合硅 氧烷的溶液涂覆到阵列基板和彩膜基板之一上 ; 将包括液晶性可聚合单体、 光 引发剂和液晶的混合物添加到彩膜基板和阵列 基板之间; 通过紫外光照射, 使 液晶性可聚合单体和可聚合硅氧烷在光弓 )发剂的作用下聚合, 生成高分子聚合 物网络,由此液晶中的液晶分子被锚定为垂直 取向状态。在本发明的实施例中, 在高分子聚合物网络周围的液晶分子会受到其 锚定作用,按照液晶分子长轴垂 直于阵列基板排列, 有效地增强了液晶分子长轴垂直于阵列基板排 列的一致 性, 减少了处于液晶显示面板不同位置的液晶分子 在垂直方向上的偏差, 提高 了液晶显示面板的显示效果。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式, 而非用于限制本发明的保护范围, 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。