CN103626660A - 用于液晶层或配向层的感旋光性单体、使用其的液晶显示面板及其制作方法 - Google Patents

用于液晶层或配向层的感旋光性单体、使用其的液晶显示面板及其制作方法 Download PDF

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CN103626660A CN201210302552.9A CN201210302552A CN103626660A CN 103626660 A CN103626660 A CN 103626660A CN 201210302552 A CN201210302552 A CN 201210302552A CN 103626660 A CN103626660 A CN 103626660A
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Abstract

本发明是有关于一种用于液晶层或配向层的感旋光性单体，如下式(I)所示：
Figure DDA00002049152000011
其中，R1、R2、a及b如说明书中所定义。此外，本发明还提供一种使用此感旋光性单体制作的液晶显示面板及其制作方法。

Description

用于液晶层或配向层的感旋光性单体、使用其的液晶显示面板及其制作方法
技术领域
本发明是关于一种用于液晶层或配向层的感旋光性单体、使用其的液晶显示面板及其制作方法，尤其指一种应用感旋光性单体辅助配向技术的液晶显示面板及其制作方法 
背景技术
随着显示器技术不断进步，所有的装置均朝体积小、厚度薄、重量轻等趋势发展，故目前市面上主流的显示器装置已由以往的阴极射线管发展成液晶显示设备。特别是，液晶显示设备可应用的领域相当多，举凡日常生活中使用的手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航装置、电视等显示设备，其显示面板多使用液晶显示面板。 
其中，液晶显示面板的亮度、对比度、色彩、可视角度为决定液晶显示设备观看效果的主要参数。随着液晶显示设备的发展，目前主流或开发中的面板可区分为：扭曲向列型(TN)、垂直配向型(VA)、平面配向型(IPS)等模式。 
于垂直配向型(VA)的液晶面板技术中，最早发展出多象限垂直配向技术(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)，其通过于彩色滤光板侧设置凸块，使液晶分子静止时并非传统的直立式，而是偏向一特定角度静止；故当施加电压时，液晶分子改变成水平速度更快，同时，因凸块可改变液晶分子的配向，而能达到广视角的效果。除了MVA技术外，目前还发展出聚合高分子辅助配向技术(Polymer-Stabilizing Alignment，PSA)，其使用微结构高分子层来取代MVA技术中的凸块，而可达到广视角及反应速度快的效果。据此，目前高阶的液晶显示设备，多采用垂直配向型的液晶面板技术。 
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于液晶层或配向层的感旋光性单体，其感旋光性单体可形成具有纳米尺寸的凸起物的配向膜，以帮助液晶分子做稳定的配向。 
本发明的另一目的在于提供一种液晶显示面板，其感旋光性单体形成的配向膜因具有纳米尺寸，故可使液晶层的反应速度、光学穿透度及对比度大为提升。 
本发明的再一目的在于提供一种液晶显示面板的制作方法，其可应用于现有工艺及设备，并缩短液晶显示面板的工艺时间且提升其光学特性。 
为实现上述目的，本发明提供的用于液晶层或配向层的感旋光性单体，如下式(I)所示： 
Figure BDA00002049151800021
其中： 
每一R1及R2各自独立为卤素原子、硝基、氰基、C1-12烷基、或至少一氢原子被卤素原子取代的C1-12烷基；以及 
a为1-4，且b为0-4。 
所述的感旋光性单体，其中，每一R1及R2各自独立为氟、氯、硝基、氰基、C1-6烷基或三氟甲基。 
所述的感旋光性单体，其中，每一R1及R2各自独立为氟或C1-3烷基，a为1-2，且b为0-2。 
所述的感旋光性单体，其中，式(I)为下式(II)、式(III)、或式(IV)： 
Figure BDA00002049151800022
Figure BDA00002049151800031
本发明提供的液晶显示面板，包括： 
一第一基板，其上方设置有一第一电极； 
一第二基板，其上方设置有一第二电极，且该第一电极与该第二电极相对设置； 
一配向膜，形成于该第一电极及该第二电极至少一个上；以及 
一液晶层，设于该第一基板与该第二基板间； 
其中，该配向膜为一由如下式(I)所示的感旋光性单体所聚合成的聚合物膜： 
Figure BDA00002049151800032
其中： 
每一R1及R2各自独立为卤素原子、硝基、氰基、C1-12烷基、或至少一氢原子被卤素原子取代的C1-12烷基；以及 
a为1-4，且b为0-4。 
所述的液晶显示面板，其中，包括一第一配向层，设于该第一电极上，且该第一配向层为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。 
所述的液晶显示面板，其中，包括一第二配向层，设于该第二电极上，且该第二配向层为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。 
所述的液晶显示面板，其中，每一R1及R2各自独立为氟、氯、硝基、氰基、C1-6烷基或三氟甲基。 
所述的液晶显示面板，其中，每一R1及R2各自独立为氟、甲基或乙基，a为1-2，且b为0-2。 
所述的液晶显示面板，其中，式(I)为下式(II)、式(III)、或式(IV)： 
Figure BDA00002049151800041
本发明提供的液晶显示面板的制作方法，包括： 
提供一第一基板及一第二基板，其中该第一基板及该第二基板上分别设置有一第一电极及一第二电极，且该第一电极与该第二电极为相对设置； 
注入一液晶材料于该第一基板及该第二基板间，且该液晶材料包括：一液晶分子及一由如下式(I)所示的感旋光性单体： 
Figure BDA00002049151800042
其中： 
每一R1及R2各自独立为卤素原子、硝基、氰基、C1-12烷基、或至少一氢原子被卤素原子取代的C1-12烷基；以及 
a为1-4，且b为0-4；以及 
施加一能量以使该感旋光性单体聚合以形成于一聚合物膜于该第一基板及该第二基板至少一个上，以作为一配向膜。 
所述的制作方法，其中，该能量为一光源及一电压。 
所述的制作方法，其中，于注入该液晶材料前包括：形成一第一配向层于该第一电极上，且该第一配向层为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。 
所述的制作方法，其中，于注入该液晶材料前包括：形成一第二配向层于该第二电极上，且该第二配向层为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。 
所述的制作方法，其中，每一R1及R2各自独立为氟、氯、硝基、氰基、C1-6烷基或三氟甲基。 
所述的制作方法，其中，每一R1及R2各自独立为氟、甲基或乙基，a为1-2，且b为0-2。 
所述的制作方法，其中，式(I)为下式(II)、式(III)、或式(IV)： 
Figure BDA00002049151800051
本发明提供的用于液晶层或配向层的感旋光性单体，其感旋光性单体可形成具有纳米尺寸的凸起物的配向膜，以帮助液晶分子做稳定的配向。 
本发明提供的液晶显示面板，其感旋光性单体形成的配向膜因具有纳米尺寸，故可使液晶层的反应速度、光学穿透度及对比度大为提升。 
本发明提供的液晶显示面板的制作方法，其可应用于现有工艺及设备，并缩短液晶显示面板的工艺时间且提升其光学特性。 
附图说明
图1A至图1D是本发明实施例4的液晶显示面板的制作流程剖面示意图。 
图2是显示感旋光性单体曝光时间与液晶面板上升时间的关系图。 
图3是显示不同感旋光性单体的对比度及操作临界电压测试结果图。 
图4为不同感旋光性单体的电压-透光度曲线。 
图5是本发明实施例7的液晶显示面板示意图。 
附图中主要组件符号说明： 
111、511第一基板；112、512第一电极；113、513第一配向层；121、521第二基板；122、522第二电极；123、523第二配向层；13、53液晶层；131、132配向膜。 
具体实施方式
本发明的用于液晶层或配向层的感旋光性单体，如下式(I)所示： 
其中； 
每一R1及R2各自独立为卤素原子、硝基、氰基、C1-12烷基、或至少一氢原子被卤素原子取代的C1-12烷基；以及 
a为1-4，且b为0-4。 
于本发明的用于液晶层或配向层的感旋光性单体，当与一光起始剂并用时，透过照光可使此感旋光性单体产生聚合反应。此外，因聚合后所形成的聚合膜具有纳米级凸起物，故可帮助液晶分子的配向效果，而提升液晶层的反应速度、光学穿透度及对比度。特别是，如上式(I)所示，本发明所提供的感旋光性单体其主链具有与向列型液晶分子相似的结构，仅具有不同的侧链修饰；故若将本发明的感旋光性单体掺杂于液晶分子中时，除了可形成具配向效果的聚合物膜外，还可提升液晶分子的溶解度。据此，当制作液晶面板时，可使液晶分子均匀分散，而制作出具有高度光学均匀性的液晶层。此外，因本发明的感旋光性单体与向列型液晶分子具相似结构，故可在相同的照光工艺下使感旋光性单体于基板上形成多种型态的具有纳米级凸起物，而此多种型态的凸起物与液晶分子间会产生不同的分子作用力。因此，本发明的感旋光性单体更可应用在现有的机台设备，因应客户对液晶显示所需的光学特性而做机动性的调整。 
于本发明的感旋光性单体中，式(I)可如下式(I-1)至式(I-48)所示： 
Figure BDA00002049151800071
Figure BDA00002049151800091
其中，每一R1及R2可各自独立为卤素原子、硝基、氰基、C1-12烷基、或至少一氢原子被卤素原子取代的C1-12烷基。于此，「卤素原子」一词是指氟、氯、溴或碘原子；而「烷基」一词可指具有直链或支链的烷基。较佳为，每一R1及R2可自独立为氟、氯、硝基、氰基、C1-6烷基、或三氟甲基。更佳为，每一R1及R2各自独立为氟、或C1-3烷基，a为1-2，且b为0-2。 
于本发明中，式(I)所示的感旋光性单体的具体例子可为下式(II)、式(III)、或式(IV)，但本发明不仅限于此： 
此外，本发明所提供的式(I)感旋光性单体，其经聚合后所得的聚合物，如下式(V)所示： 
Figure BDA00002049151800101
其中，R1、R2、a及b如上述所定义，且n的数目并无特殊限制，可为100-10000的整数。 
在此，本发明还提供一种使用上述感旋光性单体制作液晶显示面板的制作方法，包括：提供一第一基板及一第二基板，其中第一基板及第二基板上分别设置有一第一电极及一第二电极，且第一电极与第二电极是相对设置；注入一液晶材料于第一基板及第二基板间，且液晶材料包括：一液晶分子、及一由如式(I)所示的感旋光性单体；以及施加一能量以使感旋光性单体聚合以形成于一聚合物膜于第一基板及第二基板至少一个上，以作为一配向膜。 
于本发明的上述液晶显示面板的制作方法中，通过于液晶材料中添加一感旋光性单体，可于施加能量的过程中使此感旋光性单体进行聚合，而于基板上形成一具有配向作用的聚合物膜，即一配向膜。此外，于本发明的液晶显示面板的制作方法中，能量较佳为一光源，且更佳为一紫外光源。当使用光源将感旋光性单体聚合时，可搭配一本技术领域已知的光起始剂进行聚合反应。除了光源外，于聚合的过程中可还施加一电压。 
因此，本发明还提供一种使用上述方法所制得的液晶显示面板，其包括一第一基板，其上方依序设置有一第一电极；一第二基板，其上方依序设置有一第二电极，且第一电极与第二电极相对设置；一配向膜，形成于第一电极及第二电极的至少一者上；以及一液晶层，设于第一基板与第二 基板间，且液晶层包括一液晶分子；其中，配向膜为一式(I)所示的感旋光性单体所聚合成的聚合物膜。 
在此，应用式(I)的感旋光性单体所形成的配向膜具有纳米结构的凸起物，故可帮助液晶分子做稳定的配向。于本发明中，纳米结构的凸起物是指长、宽及高为1-500nm的凸起物；较佳为长、宽及高为1-200nm的凸起物。 
于本发明的液晶显示面板及其制作方法中，感旋光性单体如前述所定义，故在此不再赘述。 
由于本发明的感旋光性单体不仅可与液晶分子并用外，还可与配向层的材料(即，聚亚酰胺(polyimide))一同使用。因此，于本发明的液晶显示面板的制作方法中，于注入该液晶材料前可还包括：形成一第一配向层于第一电极、或形成一第二配向层于第二电极上，且第一配向层或第二配向层各自独立为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺单体及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。经由上述方法所制得的液晶显示面板，可还包括：一设于第一电极上的第一配向层及一设于第二电极上的第二配向层至少一个，且第一配向层及第二配向层各自独立为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺单体及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。 
更详细而言，本发明的液晶显示面板，第一基板与第二基板的至少一侧，可还包括本技术领域的聚亚酰胺层的配向层。或者，当配向膜单体材料(即，亚酰胺(imide))与式(I)所示的感旋光性单体合并使用时，液晶显示面板的第一基板与第二基板的至少一侧，可还包括由亚酰胺单体及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层，以作为一配向层。 
此外，本发明所提供的式(I)所示的感旋光性单体，可应用于各种态样的液晶显示面板驱动模式中，如聚合物稳固垂直配向模式(PS-VA)、平面控制模式(IPS/FFS)、或扭转向列型模式(TN)等，但本发明不仅限于此。 
除此之外，本发明还提供一种液晶显示设备，其包括前述的液晶显示面板。在此，液晶显示设备可为如手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航装置、电视等显示设备，但本发明不仅限于此。 
以下由具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。此外，本发明亦 可由其他不同具体实施例加以施行或应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。 
反应式I] 
实施例1及2-制备式(II)及(III)的感旋光性单体(即反应式I中的M1及M2) 
Figure 837226DEST_PATH_GDA00002386082300122
(即反应式I中的M1) 
Figure 659689DEST_PATH_GDA00002386082300131
(即反应式I中的M2) 
1-1.合成4-(吲哚基-苯氧基)-叔丁基-二甲基硅烷)((4-Iodo-phenoxy)-tert-butyl-dimethyl silane)(30a) 
取iodophenol(10.0g，0.045mol)、tert-butyldimethylsilyl chloride(9.6g，0.064mol)及imidiazole(9.3g，0.204mol)置于250mL的双颈瓶内，注入60mL除水后的THF，搅拌六小时。抽气过滤后，利用旋转浓缩机除去大部分的溶剂，再用乙酸乙酯及饱和食盐水萃取，将所收集的滤液以无水硫酸镁除水后，经减压浓缩，可得到一淡橘色的液体，最后利用硅胶管柱层析法以正己烷为冲提液纯化，可得一橙色液体(30a)。 
产率：87％。 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：0.20(s，6H，(CH3)3CSiO(CH 3)2-)，0.99(s，9H，(CH 3)3CSiO(CH3)2-)，6.61-6.64(d，2H，aromatic protons)，7.50-7.53(d，2H，aromatic protons)；IR(film)vmax/cm-1 662，1220，1225，1256，2928，2934 
1-2.合成(4-叔丁基-二甲基硅氧基苯基)-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧硼戊环(4-tert-butyl-dimethlsilyloxyphenyl)-4，4，5，5-tetrametyl-1，3，2-dioxaborolane(31a) 
取一250mL双颈瓶在真空中加热干燥后，注入已经真空干燥的起始物(30a)(10g，29.92mmol)，用针筒抽取干燥的THF打入反应瓶中，在-78℃的环境下搅拌5分钟，然后抽取1.6M n-butyllithium(30mL，44.87mmol)在-78℃的环境下缓慢滴入反应瓶中，搅拌2小时，此时澄清的溶液会扮成白色混浊，之后再取2-isopropoxy-4，4，5，5-tetramethyl-1，3，2-dioxaborolane(15mL，59.83mmol)在-78℃的环境下缓慢滴入反应瓶中，然后缓慢回到室温反应隔夜，待反应完成，抽气过滤掉白色的固体，将滤液进行减压浓缩后，分别用水及乙酸乙酯萃取，收集有机层用无水硫酸镁除水干燥并浓缩，得到淡黄色液体，由硅胶管柱层析法(冲提液∶乙酸乙酯/正己烷＝1∶20)来进行纯化，得到一淡黄色液体(31a)。 
产率：77％，mp：46℃ 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：0.18(s，6H，(CH3)3CSiO(CH 3)2-)，0.97(s，9H，(CH 3)3CSiO(CH3)2-)，1.30(s，12H，-BOC(CH 3 )2-)，6.81-6.84(d，2H，-aromatic protons)，7.68-7.71(d，2H，-aromatic protons)；IR(film)vmax/cm-1 1014，1090，1214，1262，1262，1264，1360，2930，2957，2978 
1-3.合成化合物(33a)及(33b) 
以化合物2-氟-1，1’-二苯基-4-醇(2-fluoro-1，1’-biphenyl-4-ol)(33a)为例，其合成步骤如下： 
取一50mL的双颈瓶置入化合物(31a)(5g，15mmol)、4-bromo-3-fluorophenol(2.674g，14mmol)及K2CO3(15.48g，112mmol)，于手套箱中取Pd(PPh3)4(0.81g，0.7mmol)置入反应瓶中，并包上铝箔纸，将已经真空干燥的1，2-dimethoxyethane/EtOH＝3∶1的混合溶剂取出注入瓶中，于90℃的温度下回流加热1天。待反应完成后，用乙酸乙酯及饱和氯化铵萃取，收集有机层用无水硫酸镁除水干燥并浓缩，由硅胶管柱层析法(冲提液∶乙酸乙酯/正己烷＝1∶6)来进行纯化，得到一白色的固体(33a)。 
(33a)产率：65％，mp：236℃ 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：6.63-7.62(m，7H，aromatic protons)，8.66(br，2H，Ar-OH)；IR(film)vmax/cm-1 1231，1626，2983，3305 
(33b)产率：65％，mp：158℃ 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：2.851(s，3H，-Ph-CH 3)，6.67-7.12(m，7H，aromatic protons)，8.215(d，1H，-Ph(CH3)OH)，8.348(d，1H，-PhOH)；IR(film)vmax/cm-1 1231，1607，2926，3305 
1-4.合成化合物2-氟-1，1’-二苯基-4，4’-二甲基丙烯酸酯(2-Fluoro-1，1’-biphenyl-4，4’-dimethacrylate)(M1)及2-甲基-1，1’-二苯基-4，4’-二甲基丙烯酸酯(2-Methyl-1，1’-biphenyl-4，4’-dimethacrylate)(M2) 
以化合物2-氟-1，1’-二苯基-4，4’-二甲基丙烯酸酯(M1)为例，其合成步骤如下： 
取化合物(33a)(1.78g，8.72mmol)置入250mL双颈瓶中以真空除氧除水装置抽气、灌氮气三次后，于加液漏斗上接上氮气，使反应系统为无氧无水状态。于室温下加入三乙基胺(6.3mL，48.6mmol)及除水后的THF 50mL搅拌至溶解，最后在冰浴下注入methacryloyl chloride(3.4mL，34.88 mmol)，于室温下反应至隔天。抽气过滤并以THF冲洗，收集滤液并减压浓缩，以乙酸乙酯及水萃取的，用无水硫酸镁除水并抽气过滤，然后浓缩抽真空，得一黄色固体，再以正己烷做再结晶，得一白色固体。 
(M1)产率：50％，mp：118℃ 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：2.08(s，6H，-CH 3C＝CH2)，2.27(s，3H，-Ph(CH 3)-)，5.77-5.78(t，2H，trans-Me-C＝CH)，6.36-6.38(t，2H，cis-Me-C＝CH)，6.39-7.35(m，7H，aromatic protons)；IR(film)vmax/cm-1 874，944，1318，1633，2922 
(M2)产率：51％，mp：52℃ 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：2.08(s，6H，-CH 3C＝CH2)，2.27(s，3H，-Ph(CH 3)-)，5.77-5.78(t，2H，trans-Me-C＝CH)，6.36-6.38(t，2H，cis-Me-C＝CH)，6.39-7.35(m，7H，aromatic protons)；IR(film)vmax/cm-1 874，944，1318，1633，2922 
13C NMR(75M Hz，CDCl3，δppm)：δ＝18.3，18.4，110.1，110.8，117.7，117.8，127.4，127.8，130.0，130.9，135.6，135.8，150.6，165.8；IR(film)vmax/cm-1 882，944，1317，1636，2926；MS(EI-MS)m/z：336；Calc.ForC21H20O4：C，74.98；H，5.99.Found：C，75.18；H，6.07 
[反应式II] 
Figure BDA00002049151800161
实施例3-制备式(IV)的感旋光性单体(即反应式II中的M3) 
3-1.合成(4-溴基-3-甲基-苯氧基)-叔丁基-二甲基硅烷)((4-bromo-3-methyl-phenoxy)-tert-butyl-dimethyl silane)(34a) 
此合成步骤与前述化合物(30a)的合成步骤类似。经鉴定后，化合物资料如下： 
产率：92％ 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：0.21(s，6H，(CH3)3CSi(CH3)2O-)，1.01(s，9H，(CH3)3CSi(CH3)2O-)，2.35(s，3H，PHCH 3)，6.55-7.38(m，3H，aromatic protons)；IR(film)vmax/cm-1 579，1030，1244，1292，1594，2930，2956 
3-2.合成2-[4-(叔丁基-二甲基硅氧基)-2-甲基-苯基]-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧硼戊环(2-[4-(tert-butyl-dimethyl-silanyloxy)-2-methyl-phenyl]-4，4，5，5-tetrametyl-1，3，2-dioxaborolane(35a) 
此合成步骤与前述化合物(31a)的合成步骤类似。经鉴定后，化合物资料如下： 
产率：75％，mp：62℃ 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：0.16(s，6H，(CH3)3CSi(CH3)2O-)，0.97(s，9H，(CH 3)3CSi(CH3)2O-)，1.26(s，12H，-BOC(CH 3 )2-)，2.48(s，3H，PHCH 3)，6.62-7.66(m，3H，aromatic protons)；IR(film)vmax/cm-1 1013，1068，1215，1237，1598，2930，2957，2977 
3-3.合成2，2’-二甲基-1，1’-二苯基-4-醇(2，2’-dimethyl-1，1’-biphenyl-4-ol)(36a) 
此合成步骤与前述化合物(33a)的合成步骤类似。经鉴定后，化合物资料如下： 
产率：59％，mp：130℃ 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：1.95(s，6H，PHCH3)，6.66-6.87(m，6H，aromatic protons)，8.20(s，2H，-OH)，IR(film)vmax/cm-11234，1605，2965，3264 
3-4.合成化合物2，2’-二甲基-1，1’-二苯基-4，4’-二甲基丙烯酸酯(2，2’-Dimethyl-1，1’-biphenyl-4，4’-dimethacrylate)(M3) 
此合成步骤与前述化合物(M1)的合成步骤类似。经鉴定后，化合物资料如下： 
产率：50％，mp：70℃ 
1HNMR(300M Hz，CDCl3，δppm)：2.06(s，6H，PHCH 3)，2.08(s，6H，CH 2 ＝C(CH3)C-)，5.77(t，2H，trans-Me-C＝CH)，6.36(t，2H，cis-Me-C＝CH)， 6.97-7.26(m，6H，aromatic protons)； 
13C NMR(75M Hz，CDCl3，δppm)：18.40，19.94，118.68，122.71，127.20，130.40，135.94，137.64，138.24，149.99，166.01；IR(film)vmax/cm-1 892，944，1318，1636，2924，3080；MS(EI-MS)m/z：350 
实施例4-使用式(II)的感旋光性单体制作液晶显示面板 
图1A至图1D是本实施例的液晶显示面板的制作流程剖面示意图。 
如图1A所示，首先提供一第一基板111及一第二基板121，其中第一基板111及第二基板121上分别设置有一第一电极112及一第二电极122，且第一电极112与第二电极122是相对设置。其中，第一基板111及第二基板121可为本技术领域常用的基板，如塑料基板或玻璃基板。此外，第一电极112及第二电极122亦可为本领域常用的透明电极，如金属薄膜电极、透明导电电极(ITO、IZO、ZnO等)。于本实施例中，第一基板111及第二基板121采用玻璃基板；而第一电极112及第二电极122均为ITO电极。 
接着，如图1B所示，注入一液晶材料于第一基板111及第二基板121间，且液晶材料包括：一液晶分子及实施例1所提供的感旋光性单体。在此，液晶材料可以本领域已知的方法，包括滴下式液晶注入工艺或液晶吸入工艺注入第一基板111及第二基板121间。此外，液晶材料还包括一光起始剂，如IRG907(购自Ciba corp.)，但本发明并不仅限于此种光起始剂。于本实施例中，液晶材料中包括99.6wt％的液晶分子、0.1wt％的光起始剂及0.3wt％的实施例1所提供的感旋光性单体。 
而后，施加一能量以使感旋光性单体聚合以分别形成于一聚合物膜于第一基板111及第二基板121上，以作为一配向膜131，132，如图1C所示。在此，是使用电压及照光工艺以进行聚合反应，且照光时间可由20秒至180秒。于本实施例中，是使用紫外光作为照光光源，且照光时间(曝光时间)为40秒、80秒或160秒，可得到三种不同的样品以进行后续测试。 
此外，为提升配向效果，如图1A所示，本实施例的第一基板111及一第二基板121上，还分别层迭有一由聚乙酰胺所制得的第一配向层113及第二配向层123。 
如图1C所示，经由上述工艺，则可得到本实施例的液晶显示面板，包括：一第一基板111，其上方依序设置有一第一电极112；一第二基板121， 其上方依序设置有一第二电极122，且第一电极112与第二电极122相对设置；一配向膜131、132，形成于第一电极112及第二电极122上；以及一液晶层13，设于第一基板111与第二基板121间。其中，液晶层13包括一液晶分子，配向膜131、132则为由实施例1所提供的感旋光性单体所聚合成的聚合物膜。此外，本实施例的液晶显示面板还包括：一第一配向层113及一第二配向层123，分别设于第一电极112及第二电极122上，且第一配向层113及第二配向层123为聚乙酰胺层。 
再者，如图1D所示，因本实施例的配向膜131、132具有纳米结构的凸起物，可使液晶分子具有预倾角，故当通入电压时，则可使液晶分子倾倒，而由如图1C所示的暗态转变成如图1D所示的亮态。 
实施例5-使用式(III)的感旋光性单体制作液晶显示面板 
本实施例的液晶显示面板的制作方法及结构与实施例4相同，除了于液晶材料中使用由实施例2所提供的感旋光性单体，以形成配向膜131，132。在此，亦进行40秒、80秒或160秒的照光时间(曝光时间)，以得到三种不同的样品进行后续测试。 
实施例6-使用式(IV)的感旋光性单体制作液晶显示面板 
本实施例的液晶显示面板的制作方法及结构与实施例4相同，除了于液晶材料中使用由实施例3所提供的感旋光性单体，以形成配向膜131，132。在此，亦进行40秒、80秒或160秒的照光时间(曝光时间)，以得到三种不同的样品进行后续测试。 
于前述实施例4至6，仅使用单一种感旋光性单体制作配向膜，但本发明还可将多种感旋光性单体合并使用，以形成由不同单体所共聚合成的配向膜。 
比较例 
本比较例的液晶显示面板的制作方法与实施例1相同，除了于液晶材料中未添加感旋光性单体。因此，本比较例所制得的液晶显示面板不包括实施例1的配向膜。 
测试结果 
将实施例4至6的经160秒照光所得的配向膜进行表面分析。以SEM及AFM观察后，可得知实施例4至6的配向膜确实具有纳米结构的凸起物，且 其长、宽及高均落在1-200nm范围内。 
在此，还针对实施例4至6所得的九个不同样品进行光学量测，结果如图2至图4所示。 
如图2所示，其中横轴为曝光时间，纵轴显示上升时间(Tr)。当驱动电压由0V变成8V时，实施例4至6的液晶面板上升时间(Tr)随着曝光时间增加而降低；且于相同的曝光时间下，实施例6的Tr最大，而实施例4的Tr最小。 
此外，还比较当曝光时间为80秒时，实施例4至6所得的液晶显示面板的对比度(CR)及操作临界电压(Vth)。如图3所示，其中横轴代表实施例4至6，左侧纵轴显示对比度(CR)，而右侧纵轴显示操作临界电压(Vth)。实验结果显示，实施例6的CR与Vth最大，而实施例4的CR与Vth最小。 
若以V-T曲线来观察实施例4至6的液晶面板于不同电压下的透光特性，如图4所示，其中横轴为电压值，而纵轴为透光百分比，且嵌入图表为1.4-3.4V电压下透光百分比部分放大图。实验结果显示，当实施例4至6所得的液晶显示面板曝光时间为80秒时，于相同电压下，以实施例4的液晶面板透光度最高，最差是实施例6的液晶面板。然而，无论是实施例4至6所得的液晶面板，其透光度均较比较例的液晶面板为高。 
实施例7-将感旋光性单体与乙酰胺单体并用制备配向层 
本实施例的液晶显示面板的制作方法及结构与实施例4相同，除了实施例1至3所提供的感旋光性单体非添加至液晶材料中，而是添加至形成配向层的材料中。因此，本实施例的配向层为使用实施例1至3所提供的感旋光性单体与乙酰胺单体(imide)所共聚合而成的配向层。 
据此，如图5所示，本实施例的液晶显示面板的结构包括：一第一基板511，其上方依序设置有一第一电极512；一第二基板521，其上方依序设置有一第二电极522，且第一电极512系与第二电极522相对设置；一第一配向层513及一第二配向层523，分别形成于第一电极512及第二电极522上；以及一液晶层53，设于第一基板511与第二基板521间。其中，第一配向层513及第二配向层523的材料为由实施例1至3所提供的感旋光性单体与乙酰胺单体(imide)所共聚合而成的配向层。 
实施例8 
本实施例的液晶显示面板的制作方法及结构与实施例4相同，除了第 一配向层及第二配向层使用由实施例1至3所提供的感旋光性单体与乙酰胺单体(imide)所共聚合而成的配向层。 
上述实施例仅系为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。 

Claims (17)

1.一种用于液晶层或配向层的感旋光性单体，如下式(I)所示：
Figure FDA00002049151700011
其中：
每一R1及R2各自独立为卤素原子、硝基、氰基、C1-12烷基、或至少一氢原子被卤素原子取代的C1-12烷基；以及
a为1-4，且b为0-4。
2.如权利要求1所述的感旋光性单体，其中，每一R1及R2各自独立为氟、氯、硝基、氰基、C1-6烷基或三氟甲基。
3.如权利要求2所述的感旋光性单体，其中，每一R1及R2各自独立为氟或C1-3烷基，a为1-2，且b为0-2。
4.如权利要求1所述的感旋光性单体，其中，式(I)为下式(II)、式(III)、或式(IV)：
Figure FDA00002049151700012
5.一种液晶显示面板，包括：
一第一基板，其上方设置有一第一电极；
一第二基板，其上方设置有一第二电极，且该第一电极与该第二电极相对设置；
一配向膜，形成于该第一电极及该第二电极至少一个上；以及
一液晶层，设于该第一基板与该第二基板间；
其中，该配向膜为一由如下式(I)所示的感旋光性单体所聚合成的聚合物膜：
Figure FDA00002049151700021
其中：
每一R1及R2各自独立为卤素原子、硝基、氰基、C1-12烷基、或至少一氢原子被卤素原子取代的C1-12烷基；以及
a为1-4，且b为0-4。
6.如权利要求5所述的液晶显示面板，其中，包括一第一配向层，设于该第一电极上，且该第一配向层为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。
7.如权利要求5所述的液晶显示面板，其中，包括一第二配向层，设于该第二电极上，且该第二配向层为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。
8.如权利要求5所述的液晶显示面板，其中，每一R1及R2各自独立为氟、氯、硝基、氰基、C1-6烷基或三氟甲基。
9.如权利要求8所述的液晶显示面板，其中，每一R1及R2各自独立为氟、甲基或乙基，a为1-2，且b为0-2。
10.如权利要求5所述的液晶显示面板，其中，式(I)为下式(II)、式(III)、或式(IV)：
Figure FDA00002049151700022
Figure FDA00002049151700031
11.一种液晶显示面板的制作方法，包括：
提供一第一基板及一第二基板，其中该第一基板及该第二基板上分别设置有一第一电极及一第二电极，且该第一电极与该第二电极为相对设置；
注入一液晶材料于该第一基板及该第二基板间，且该液晶材料包括：一液晶分子及一由如下式(I)所示的感旋光性单体：
Figure FDA00002049151700032
其中：
每一R1及R2各自独立为卤素原子、硝基、氰基、C1-12烷基、或至少一氢原子被卤素原子取代的C1-12烷基；以及
a为1-4，且b为0-4；以及
施加一能量以使该感旋光性单体聚合以形成于一聚合物膜于该第一基板及该第二基板至少一个上，以作为一配向膜。
12.如权利要求11所述的制作方法，其中，该能量为一光源及一电压。
13.如权利要求11所述的制作方法，其中，于注入该液晶材料前包括：形成一第一配向层于该第一电极上，且该第一配向层为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。
14.如权利要求11所述的制作方法，其中，于注入该液晶材料前包括：形成一第二配向层于该第二电极上，且该第二配向层为一聚亚酰胺层、或一由亚酰胺及式(I)所示的感旋光性单体所共聚合成的聚合物层。
15.如权利要求11所述的制作方法，其中，每一R1及R2各自独立为氟、氯、硝基、氰基、C1-6烷基或三氟甲基。
16.如权利要求15所述的制作方法，其中，每一R1及R2各自独立为氟、甲基或乙基，a为1-2，且b为0-2。
17.如权利要求11所述的制作方法，其中，式(I)为下式(II)、式(III)、或式(IV)：
Figure FDA00002049151700041
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11312906B2 (en) 2017-06-01 2022-04-26 Dic Corporation Polymerizable monomer, liquid crystal composition using polymerizable monomer, and liquid crystal display device
US11390811B2 (en) 2017-06-29 2022-07-19 Dic Corporation Liquid crystal composition and liquid crystal display element

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003167124A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Hayashi Telempu Co Ltd 複屈折ホログラフィ光学素子の製造方法および複屈折ホログラフィ光学素子
CN101566761A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 索尼株式会社 液晶显示器件
US20100003662A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Kabushiki Kaisha Kitazato Supply Appliance for cryopreserving collected tissue piece and method for cryopreserving collected tissue piece
US20100238382A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-23 Au Optronics Corp. Liquid crystal display panel and method for fabricating the same
CN102197333A (zh) * 2008-10-21 2011-09-21 夏普株式会社 取向膜、取向膜材料和具有取向膜的液晶显示装置及其形成方法
CN102356350A (zh) * 2009-03-30 2012-02-15 夏普株式会社 液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、聚合物层形成用组合物、以及液晶层形成用组合物
WO2012063936A1 (ja) * 2010-11-11 2012-05-18 シャープ株式会社 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
WO2012086718A1 (ja) * 2010-12-22 2012-06-28 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003167124A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Hayashi Telempu Co Ltd 複屈折ホログラフィ光学素子の製造方法および複屈折ホログラフィ光学素子
CN101566761A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 索尼株式会社 液晶显示器件
US20100003662A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Kabushiki Kaisha Kitazato Supply Appliance for cryopreserving collected tissue piece and method for cryopreserving collected tissue piece
CN102197333A (zh) * 2008-10-21 2011-09-21 夏普株式会社 取向膜、取向膜材料和具有取向膜的液晶显示装置及其形成方法
US20100238382A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-23 Au Optronics Corp. Liquid crystal display panel and method for fabricating the same
CN102356350A (zh) * 2009-03-30 2012-02-15 夏普株式会社 液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、聚合物层形成用组合物、以及液晶层形成用组合物
WO2012063936A1 (ja) * 2010-11-11 2012-05-18 シャープ株式会社 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
WO2012086718A1 (ja) * 2010-12-22 2012-06-28 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11312906B2 (en) 2017-06-01 2022-04-26 Dic Corporation Polymerizable monomer, liquid crystal composition using polymerizable monomer, and liquid crystal display device
US11390811B2 (en) 2017-06-29 2022-07-19 Dic Corporation Liquid crystal composition and liquid crystal display element

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