液晶组合物，液晶显示面板及其制备方法与流程

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶组合物，液晶显示面板及其制备方法。

背景技术：

薄膜晶体管液晶显示器(tft-lcd)经数十年的研究与发展，已成为当前技术最为成熟的显示面板类型，并广泛应用于各个领域。近年来，人们已经开发出了各种各样的液晶显示器，它们具有宽视角、高对比度以及高图像质量等优点，成为了人们生活中不可缺少的一部分。其中聚合物稳定垂直配向型(psva,polymerstabilizedverticallyaligned)液晶显示器，具有快响应、高对比、高穿透率的优良特性，广泛地应用于大尺寸的lcd中。

在psva技术中，液晶组合物通常由液晶材料与在紫外光下可发生聚合反应的可聚合单体组成，而可聚合单体的聚合速率决定了紫外光照的时间，而为了提升显示面板的生产效率，仍需开发出聚合速率更快的可聚合单体，特别是显示面板由4k至8k的发展，使得面板的开口率降低，则接收到的紫外光量降低，为了不增加紫外光照的时间，更应对可聚合单体的结构进行优化设计，以满足生产产能的需求。

技术实现要素：

本发明提供一种液晶组合物、液晶显示面板及其制备方法，其中所述液晶组合物中的可聚合单体具有更快的聚合速率。

为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包括液晶分子与可聚合单体，所述可聚合单体包括至少一种由如下式(1)表示的第一可聚合单体：

其中，x、y表示卤素原子，a与b分别独立地选自0-4的整数，a个x相同或相异，b个y相同或相异，r1与r2分别独立地选自末端包含一个碳碳双键的取代基，以及ar的结构由如下式(a)表示：

其中，e与f分别独立地选自0-5的整数，*表示取代位点。

进一步地，所述r1与r2分别独立地选自如下式(b)或式(c)表示的取代基：

其中，g与h分别独立地选自0-5的整数，*表示取代位点。

进一步地，所述第一可聚合单体选自如下结构式表示的化合物中的至少一者：

以及

进一步地，所述可聚合单体还包括至少一种由如下式(2)表示的第二可聚合单体：

其中，x、y表示卤素原子，c与d分别独立地选自0-4的整数，c个p相同或相异，d个q相同或相异，以及r3与r4分别独立地选自如下式(b)或式(c)表示的取代基：

其中，g与h分别独立地选自0-5的整数，*表示取代位点。

进一步地，所述第二可聚合单体选自如下结构式表示的化合物中的至少一者：

以及

进一步地，所述第一可聚合单体的含量为500-1500ppm，所述第二可聚合单体的含量为1500-2500ppm。

第二方面，本发明提供了一种液晶显示面板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

s10：提供第一基板，在第一基板上依次形成第一电极与第一配向膜；

s20：提供第二基板，在第二基板上依次形成第二电极与第二配向膜；

s30：在所述第一基板上的所述第一配向膜上形成液晶层，并将所述第二基板与所述第一基板对组贴合成盒，其中，所述液晶层包括权前述的液晶组合物；以及

s40:对所述液晶层进行紫外光照，使得所述液晶层中的液晶分子形成预倾角。

进一步地，所述步骤s40包括：

s401:对所述第一电极与所述第二电极施加电压，并对所述液晶层进行第一紫外光照，使得所述液晶层中的液晶分子形成预倾角；以及

s402:对所述液晶层进行第二紫外光照，使得剩余未反应的所述可聚合单体进行反应。

进一步地，所述第一紫外光照的条件包括使用波长为200-400nm，光照强度为0.4-0.6mw/cm²的紫外光照射50-150秒，所述第二紫外光照的条件包括使用波长为200-400nm，光照强度为0.2-0.4mw/cm²的紫外光照射70-120分钟。

第三方面，本发明提供了一种液晶显示面板，由上述的液晶显示面板的制备方法制备而得。

有益效果：本发明提供了一种液晶组合物、液晶显示面板及其制备方法，其中所述液晶组合物中包含每份子具有3个碳碳双键的可聚合单体，即每分子具有3个反应位点，相较现有通常使用的每分子仅具有2个碳碳双键的可聚合单体，具备更高的聚合速率，将其应用于液晶显示面板的制备时，可提升生产效率。

附图说明

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。

图1是本发明实施例提供一种液晶组合物的电压保持率测试结果图；

图2是本发明实施例提供一种液晶组合物的开态电流测试结果图；

图3a-3c是本发明实施例提供一种液晶显示面板的制备方法的结构流程示意图；

图4是本发明实施例提供一种液晶显示面板的制备方法的文字流程示意图。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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。

本发明实施例提供一种液晶组合物，所述液晶组合物包括液晶分子与可聚合单体，所述可聚合单体包括至少一种由如下式(1)表示的第一可聚合单体：

其中，x、y表示卤素原子，优选地，x、y表示氟原子或氯原子，a与b分别独立地选自0-4的整数，a个x相同或相异，b个y相同或相异，r1与r2分别独立地选自末端包含一个碳碳双键的取代基，以及ar的结构由如下式(a)表示：

其中，e与f分别独立地选自0-5的整数，*表示取代位点。

可以理解的是，在上述式(a)中，当e为0时，则两端的基团通过单键连接，f为0时同理，其他通式中若包含相似情形，均按此理解。

上述液晶组合物中的第一可聚合单体，每分子包含三个碳碳双键，即每分子具有三个可发生聚合反应的位点，相较现有通常使用的每分子仅具有2个碳碳双键的可聚合单体，具备更高的聚合速率，将其应用于液晶显示面板的制备时，可提升生产效率，同时，所增加的包含一个碳碳双键的反应基团设置于分子结构中的两个苯基之间，该位置受空间位阻的影响，不会使得聚合反应速率剧增，从而避免了反应速率过快导致聚合过度而引发显示不良的情形出现。

在一些实施例中，所述r1与r2分别独立地选自如下式(b)或式(c)表示的取代基：

其中，g与h分别独立地选自0-5的整数，*表示取代位点。

在一些实施例中，所述第二可聚合单体选自如下结构式表示的化合物中的至少一者：

以及

在一些实施例中，为了进一步地避免聚合反应速率过快导致聚合过度而引发显示不良的情形出现，在液晶组合中还掺杂一部分每分子仅具有2个碳碳双键的可聚合单体，具体地，所述可聚合单体还包括至少一种由如下式(2)表示的第二可聚合单体：

其中，p、q表示卤素原子，c与d分别独立地选自0-4的整数，c个p相同或相异，d个q相同或相异，以及r3与r4分别独立地选自如下式(b)或式(c)表示的取代基：

其中，g与h分别独立地选自0-5的整数，*表示取代位点。

在一些实施例中，所述第二可聚合单体选自如下结构式表示的化合物中的至少一者：

以及

在一些实施例中，所述第一可聚合单体的含量为500-1500ppm，所述第二可聚合单体的含量为1500-2500ppm，需补充的是，在本发明中，此含量以重量计，可以理解地是，在上述所提供的一类第一可聚合单体和第二可聚合单体中，随碳原子数，或卤素取代基的数量不同，反应速率会有着微小的差异，根据实际所选择的可聚合单体的结构，对第一可聚合单体与第二可聚合单体的含量进行合理的设定，以满足工艺需求。

以下给出具体的实施例进行进一步地说明：

提供一种液晶组合物a，包括液晶分子以及如下式a表示的可聚合单体(含量为3000ppm)；

提供一种液晶组合物b，包括液晶分子，如上式a表示的可聚合单体(含量为2000ppm)以及如下式b表示的可聚合单体(含量为1000ppm)。

将上述的液晶组合物a/b分别滴入到测试盒中，制作成盒厚3.3um的液晶测试盒，即液晶测试盒a/b；

再对所制备的液晶测试盒进行第一紫外光照(uv1)，条件为：施加电压19v，温度40℃，光照强度0.52mw/cm²，紫外光波长313nm，分别在50/100/150s时进行液晶分子预倾角测试，结果表1所示：

表1

对上述进行完第一紫外光照(uv1)的液晶测试盒再进行第二紫外光照(uv1)，条件为：温度25℃，光照强度0.27mw/cm²，紫外光波长313nm，时间120分钟，对上述的液晶测试盒，分别在uv1前，uv1(100s)后，uv2(120min)后进行电压保持率(vhr)以及开态电流(ion)，结果分别如图1与图2所示；

同时，还对由上述液晶组合物b所制备的液晶测试盒b，测试在uv2制程中不同时间的vhr，结果如表2所示：

表2

通过上述的测试结果可知，增添了上述式b表示的可聚合单体的液晶组合物，在相同的光照条件下，可形成更大的预倾角，即形成目标预倾角所用的时间更短，将其用于制备显示面板时，具有更高的生产效率。

同时，相较未增添了上述式b表示的可聚合单体的液晶组合物，uv2后的vhr与ion水平相当，即不会对液晶面板的相关性能产生影响。

虽然，液晶测试盒b在uv1之后，出现了vhr降低与ion激增的现象，但经过uv2后，又恢复至正常水平，经分析，造成此现象的原因为，在光照条件下，可聚合单体中的碳碳双键断裂，即如下式所示，而新增的上述式b表示的可聚合单体反应速度快，断键数量多，uv1后聚合反应不完全，离子含量增加，导致vhr偏高与ion偏低，但随着uv2的进行，聚合反应逐渐完成，此现象便消失。

本发明的另一实施例中，提供了一种液晶显示面板的制备方法，请参阅图3a-3c与图4提供的流程示意图，所述制备方法包括如下步骤：

s10：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锡；

s20：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102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；

s30：在所述第一基板10上的所述第一配向膜102上形成液晶层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3a所示的结构，其中，所述液晶层包括上述实施例所提供的液晶组合物；以及

s40:如图3b所示，对所述液晶层30进行紫外光照，使得所述液晶层30中的液晶分子301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3c所示的结构。

在一些实施例中，所述步骤s40包括：

s401:对所述第一电极101与所述第二电极201施加电压，并对所述液晶层进行第一紫外光照，使得所述液晶层30中的液晶分子301形成预倾角；以及

s402:对所述液晶层30进行第二紫外光照，使得剩余未反应的所述可聚合单体进行反应。

进一步地，所述第一紫外光照的条件包括使用波长为200-400nm，光照强度为0.4-0.6mw/cm²的紫外光照射50-150秒，所述第二紫外光照的条件包括使用波长为200-400nm，光照强度为0.2-0.4mw/cm²的紫外光照射70-120分钟。

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。

需要说明的是，上述液晶显示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，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。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

以上对本发明实施例所提供的一种液晶组合物、液晶显示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。