CN105936830A - 液晶材料、液晶显示面板的制作方法及液晶显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶材料、液晶显示面板的制作方法及液晶显示面板。本发明的液晶材料，包括液晶分子、可聚合单体和反应型垂直取向材料，所述可聚合单体和反应型垂直取向材料在紫外光照射下可发生聚合反应，生成聚合物，沉积于基板上形成可取代PI配向膜的聚合物薄膜，所述反应型垂直取向材料包含可聚合基团L，增强了反应型垂直取向材料的聚合反应能力，增加形成聚合物薄膜的致密性，改善聚合物薄膜的形貌，提升面板品质。本发明的液晶显示面板的制作方法，省去了PI配向膜制程，制程简单，生产成本低。本发明的液晶显示面板，采用由可聚合单体和反应型垂直取向材料聚合得到的聚合物薄膜来取代PI配向膜，大大提高了面板的品质，且制作成本低。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶材料、液晶显示面板的制作方法及液晶显示面板。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。
通常液晶显示面板由彩膜(CF，Color Filter)基板、薄膜晶体管(TFT，Thin FilmTransistor)基板、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，Liquid Crystal)及密封胶框(Sealant)组成。
在液晶显示器的CF基板和TFT基板上，分别有一层薄膜材料，其主要作用是使液晶分子按一定方向排列，我们称之为配向膜(常用聚酰亚胺(PI)材料)。这种配相膜的主要成分为摩擦配向型PI材料或光配向型PI材料，但是，无论那种配向材料都会有各自的缺点。首先摩擦配向型PI材料容易造成粉尘颗粒、静电残留、刷痕等问题，从而降低工艺良率，而光配向型PI材料虽然可以避免这些问题，但由于材料特性受限，耐热性和耐老化性不佳，同时锚定LC分子的能力也较弱，从而影响面板的品质；其次，PI材料本身就具有高极性和高吸水性，存储和运送容易造成变质而导致配向不均，并且PI材料价格昂贵，在TFT-LCD上成膜的工艺也较为复杂，导致面板成本提高。
另外在制备配向膜时采用的PI溶液中还含有大量N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂，所以形成配向膜的制程是一个高能耗、极其不环保、易对人体造成危害的过程；此外，由于配向膜的均匀性、缺涂、不粘以及异物等问题，还会对产品良率造成损失，导致资源浪费与产品成本提高。那么在液晶显示面板制程中，如果能够在省去PI膜的情况下，还能使液晶分子排列，这将会大大降低生产面板的成本。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种液晶材料，包含液晶分子、可聚合单体和反应型垂直取向材料，所述可聚合单体和反应型垂直取向材料可发生聚合反应，生成聚合物，沉积于基板上形成可取代PI配向膜的聚合物薄膜，简化了液晶的配向制程，节约成本。
本发明的另一目的在于提供一种液晶显示面板的制作方法，省去了PI配向膜制程，制程简单，生产成本低。
本发明的又一目的在于提供一种液晶显示面板，采用由可聚合单体和反应型垂直取向材料聚合得到的聚合物薄膜来取代PI配向膜，既达到了液晶配向的目的，又能够防止TFT基板和CF基板中的杂质离子扩散到液晶层中，大大提高了面板的品质，且制作成本低。
为实现上述目的，本发明提供一种液晶材料，包括液晶分子、反应型垂直取向材料、及可聚合单体；
所述反应型垂直取向材料的结构式为
其中，A指的是-OH、-COOH、-NH2、或-NH-；
Sp指的是-(CH2)n-基团、或者所述-(CH2)n-基团中某个-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、或-OCO-CH＝CH-取代后得到的基团，其中，n为1～8之间的整数；
Z指的是 其中，为苯基、苯基上的H原子被F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、或-C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
R指的是具有5～20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中某个CH2基团被苯基、环烷基、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-S-、-CO-、或-CH＝CH-基团取代后得到的第一基团、该烷基中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第三基团；
L指的是连接于Z基团上的可聚合基团，包括以下三种基团中的任意两种的组合或者三种的组合：
所述反应型垂直取向材料包括以下化合物中的一种或多种：
所述液晶分子的质量百分比为93.0％～99.4％，所述反应型垂直取向材料的质量百分比为0.5％～5.0％，所述可聚合单体的质量百分比为0.01％～2.0％；
所述可聚合单体包括丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯、苯乙烯衍生物、及环氧树脂中的一种或多种的组合。
本发明还提供一种液晶显示面板的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、提供一上基板、一下基板、及液晶材料；
所述上基板包括第一基板、及设于第一基板上的第一电极；所述下基板包括第二基板、及设于第二基板上的第二电极；
所述液晶材料包括液晶分子、反应型垂直取向材料、及可聚合单体；
所述反应型垂直取向材料的结构式为
其中，A指的是-OH、-COOH、-NH2、或-NH-；
Sp指的是-(CH2)n-基团、或者所述-(CH2)n-基团中某个-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、或-OCO-CH＝CH-取代后得到的基团，其中，n为1～8之间的整数；
Z指的是 其中，为苯基、苯基上的H原子被F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、或-C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
R指的是具有5～20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中某个CH2基团被苯基、环烷基、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-S-、-CO-、或-CH＝CH-基团取代后得到的第一基团、该烷基中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第三基团；
L指的是连接于Z基团上的可聚合基团，包括以下三种基团中的任意两种的组合或者三种的组合：
步骤2、在所述上基板或者下基板上滴注液晶材料，在所述下基板或者上基板的周边位置涂布密封胶，之后将所述上基板与下基板组立贴合，并对所述密封胶进行固化；
所述液晶材料中的反应型垂直取向材料吸附于所述上基板和下基板上，并垂直于所述上基板和下基板排列，从而引导液晶分子垂直于所述上基板和下基板排列；
步骤3、通过第一电极和第二电极对液晶材料两侧施加电压，使液晶分子发生偏转，沿倾斜于所述上基板和下基板的方向排列；
步骤4、在对液晶材料施加电压的情况下，并从所述上基板或下基板一侧对液晶材料进行紫外光照射，使所述液晶材料中的反应型垂直取向材料与可聚合单体发生聚合反应，生成聚合物，所述聚合物沉积在所述上基板上朝向液晶材料的一侧形成第一聚合物薄膜，同时沉积在所述下基板上朝向液晶材料的一侧形成第二聚合物薄膜，所述第一聚合物薄膜与第二聚合物薄膜的表面均具有多个聚合物凸起，从而在撤去电压后以空间障碍的方式使靠近第一聚合物薄膜和第二聚合物薄膜的液晶分子维持其倾斜方向；
去除反应型垂直取向材料与可聚合单体的液晶材料构成液晶层，完成液晶显示面板的制作。
所述反应型垂直取向材料包括以下化合物中的一种或多种：
所述液晶分子的质量百分比为93.0％～99.4％，所述反应型垂直取向材料的质量百分比为0.5％～5.0％，所述可聚合单体的质量百分比为0.01％～2.0％；
所述可聚合单体包括丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯、苯乙烯衍生物、及环氧树脂中的一种或多种的组合。
所述步骤3中，对液晶材料两侧施加的电压大小为13～25V；所述步骤4的紫外光照射中，所述紫外光的照度为85～100mW/cm2，照射时间为20～30min；所述第一聚合物薄膜与第二聚合物薄膜的厚度为
本发明又提供一种液晶显示面板，包括相对设置的上基板、下基板、设于上、下基板之间的液晶层、设于所述上基板朝向液晶层一侧表面的第一聚合物薄膜、及设于所述下基板朝向液晶层一侧表面的第二聚合物薄膜；所述上基板包括第一基板、及设于第一基板上的第一电极；所述下基板包括第二基板、及设于第二基板上的第二电极；
所述液晶层包括液晶分子；
所述第一聚合物薄膜与第二聚合物薄膜均由可聚合单体与反应型垂直取向材料聚合而成，且所述第一聚合物薄膜与第二聚合物薄膜的表面均具有多个聚合物凸起；从而使所述液晶层中靠近所述第一聚合物薄膜和第二聚合物薄膜的液晶分子沿倾斜于所述上基板和下基板的方向排列；
所述反应型垂直取向材料的结构式为
其中，A指的是-OH、-COOH、-NH2、或-NH-；
Sp指的是-(CH2)n-基团、或者所述-(CH2)n-基团中某个-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、或-OCO-CH＝CH-取代后得到的基团，其中，n为1～8之间的整数；
Z指的是 其中，为苯基、苯基上的H原子被F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、或-C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
R指的是具有5～20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中某个CH2基团被苯基、环烷基、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-S-、-CO-、或-CH＝CH-基团取代后得到的第一基团、该烷基中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第三基团；
L指的是连接于Z基团上的可聚合基团，包括以下三种基团中的任意两种的组合或者三种的组合：
所述反应型垂直取向材料包括以下化合物中的一种或多种：
所述可聚合单体包括丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯、苯乙烯衍生物、及环氧树脂中的一种或多种的组合；所述第一聚合物薄膜与第二聚合物薄膜的厚度为
本发明的有益效果：本发明的液晶材料，包括液晶分子、可聚合单体和反应型垂直取向材料，所述可聚合单体和反应型垂直取向材料在紫外光照射下可发生聚合反应，生成聚合物，沉积于基板上形成可取代PI配向膜的聚合物薄膜，简化了液晶的配向制程，节约成本，所述反应型垂直取向材料包含可聚合基团L，增强了反应型垂直取向材料的聚合反应能力，增加形成聚合物薄膜的致密性，改善聚合物薄膜的形貌，提升面板品质。本发明的液晶显示面板的制作方法，省去了PI配向膜制程，制程简单，生产成本低。本发明的液晶显示面板，采用由可聚合单体和反应型垂直取向材料聚合得到的聚合物薄膜来取代PI配向膜，既达到了液晶配向的目的，又能够防止TFT基板和CF基板中的杂质离子扩散到液晶层中，大大提高了面板的品质，且制作成本低。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明的液晶显示面板的制作方法的示意流程图；
图2为本发明的液晶显示面板的制作方法的步骤1-2的示意图；
图3为本发明的液晶显示面板的制作方法的步骤3的示意图；
图4为本发明的液晶显示面板的制作方法的步骤4的示意图；
图5为本发明的液晶显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2，本发明提供一种液晶材料，包括液晶分子31、反应型垂直取向材料32、及可聚合单体(RM)33；
所述反应型垂直取向材料32的结构式为
其中，A指的是-OH、-COOH、-NH2、或-NH-；
Sp指的是-(CH2)n-基团、或者所述-(CH2)n-基团中某个-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、或-OCO-CH＝CH-取代后得到的基团，其中，n为1～8之间的整数；
Z指的是 其中，为苯基、苯基上的H原子被F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、或-C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
R指的是具有5～20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中某个CH2基团被苯基、环烷基、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-S-、-CO-、或-CH＝CH-基团取代后得到的第一基团、该烷基中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第三基团；
L指的是连接于Z基团上的可聚合基团，包括以下三种基团中的任意两种的组合或者三种的组合：
具体的，所述反应型垂直取向材料32中，A基团作为头基，主要利用自身的极性基团以物理作用的方式锚定在无机基板表面；Z基团和R基团起到类似于PI支链的作用，以立体障碍的方式使得液晶分子31垂直取向；侧链基团L为含有两种及以上不同类型基团的可聚合基团，通过增加双键以提高反应型垂直取向材料32对UV光的聚合反应能力，增加形成聚合物薄膜的致密性，改善聚合物薄膜的形貌，提升面板的信赖性。
具体的，所述反应型垂直取向材料32包括以下化合物中的一种或多种：
具体的，所述液晶材料中，所述液晶分子31的质量百分比为93.0％～99.4％，所述反应型垂直取向材料32的质量百分比为0.5％～5.0％，所述可聚合单体33的质量百分比为0.01％～2.0％。
具体的，所述可聚合单体33包括丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯、苯乙烯衍生物、及环氧树脂中的一种或多种的组合；其中，所述环氧树脂可以为脂肪胺类环氧树脂。
优选的，所述液晶材料还包括光引发剂，所述光引发剂的质量百分比为0.1％～0.5％。
具体的，所述光引发剂(Initiator)包括偶氮二异丁腈、过氧化二烷类化合物、过氧化二酰类化合物以及过氧化脂类化合物的一种或多种的组合。
具体的，所述液晶分子31包括以下化合物中的一种或多种：
请参阅图1，本发明还提供一种液晶显示面板的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、请参阅图2，提供一上基板1、一下基板2、及液晶材料；
所述上基板1包括第一基板11、及设于第一基板11上的第一电极12；所述下基板2包括第二基板21、及设于第二基板21上的第二电极22；
所述液晶材料包括液晶分子31、反应型垂直取向材料32、及可聚合单体33；
所述反应型垂直取向材料32的结构式为
其中，A指的是-OH、-COOH、-NH2、或-NH-；
Sp指的是-(CH2)n-基团、或者所述-(CH2)n-基团中某个-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、或-OCO-CH＝CH-取代后得到的基团，其中，n为1～8之间的整数；
Z指的是 其中，为苯基、苯基上的H原子被F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、或-C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
R指的是具有5～20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中某个CH2基团被苯基、环烷基、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-S-、-CO-、或-CH＝CH-基团取代后得到的第一基团、该烷基中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第三基团；
L指的是连接于Z基团上的可聚合基团，包括以下三种基团中的任意两种的组合或者三种的组合：
具体的，所述反应型垂直取向材料32包括以下化合物中的一种或多种：
具体的，所述液晶材料中，所述液晶分子31的质量百分比为93.0％～99.4％，所述反应型垂直取向材料32的质量百分比为0.5％～5.0％，所述可聚合单体33的质量百分比为0.01％～2.0％。
优选的，所述液晶材料还包括光引发剂，所述光引发剂的质量百分比为0.1％～0.5％。
具体的，所述光引发剂(Initiator)包括偶氮二异丁腈、过氧化二烷类化合物、过氧化二酰类化合物以及过氧化脂类化合物的一种或多种的组合。
具体的，所述液晶分子31包括以下化合物中的一种或多种：
具体的，所述上基板1与下基板2分别为TFT基板和CF基板；所述第一电极12与第二电极22分别为像素电极与公共电极。
步骤2、请参阅图2，在所述上基板1或者下基板2上滴注液晶材料，在所述下基板2或者上基板1的周边位置涂布密封胶4，之后将所述上基板1与下基板2组立贴合，并对所述密封胶4进行固化；
所述液晶材料中的反应型垂直取向材料32吸附于所述上基板1和下基板2上，并垂直于所述上基板1和下基板2排列，从而引导液晶分子31垂直于所述上基板1和下基板2排列。
优选的，所述步骤2中，在所述下基板2或者上基板1的周边位置涂布密封胶4后，还在所述密封胶4的外围涂布导电胶(未图示)。
优选的，所述步骤2中，在真空环境下将所述上基板1与下基板2组立贴合。
具体的，所述步骤2中，采用加热或紫外光(UV)照射的方法对所述密封胶4进行固化。
步骤3、如图3所示，通过第一电极11和第二电极21对液晶材料两侧施加电压，使液晶分子31发生偏转，沿倾斜于所述上基板1和下基板2的方向排列。
具体的，所述步骤3中，对液晶材料两侧施加的电压大小为13～25V。
步骤4、如图4所示，在对液晶材料施加电压的情况下，并从所述上基板1或下基板2一侧对液晶材料进行紫外光照射，使所述液晶材料中的反应型垂直取向材料32与可聚合单体33发生聚合反应，生成聚合物，所述聚合物沉积在所述上基板1上朝向液晶材料的一侧形成第一聚合物薄膜41，同时沉积在所述下基板2上朝向液晶材料的一侧形成第二聚合物薄膜42，所述第一聚合物薄膜41与第二聚合物薄膜42的表面均具有多个聚合物凸起，从而在撤去电压后以空间障碍的方式使靠近第一聚合物薄膜41和第二聚合物薄膜42的液晶分子31维持其倾斜方向；
如图5所示，去除反应型垂直取向材料32与可聚合单体33的液晶材料构成液晶层3，完成液晶显示面板的制作。
具体的，所述步骤4的紫外光照射中，所述紫外光的照度为85～100mW/cm2，照射时间为20～30min。
优选的，所述步骤4中，从所述上基板1(即TFT基板)一侧对所述液晶材料进行紫外光照射。因为TFT基板相较于CF基板具有更高的透光率，可提高紫外光的透过率，提升紫外光照射的效果。
具体的，所述第一聚合物薄膜41与第二聚合物薄膜42的厚度为 所述第一聚合物薄膜41与第二聚合物薄膜42的表面均具有多个聚合物凸起从而构成粗糙表面。
请参阅图5，本发明还提供一种液晶显示面板，包括相对设置的上基板1、下基板2、设于上、下基板1、2之间的液晶层3、设于所述上基板1朝向液晶层3一侧表面的第一聚合物薄膜41、及设于所述下基板2朝向液晶层3一侧表面的第二聚合物薄膜42；所述上基板1包括第一基板11、及设于第一基板11上的第一电极12；所述下基板2包括第二基板21、及设于第二基板21上的第二电极22；
所述液晶层3包括液晶分子31；；
所述第一聚合物薄膜41与第二聚合物薄膜42均具有粗糙表面，且均由可聚合单体33与反应型垂直取向材料32聚合而成；从而使所述液晶层3中靠近所述第一聚合物薄膜41和第二聚合物薄膜42的液晶分子31沿倾斜于所述上基板1和下基板2的方向排列；
所述反应型垂直取向材料32的结构式为
其中，A指的是-OH、-COOH、-NH2、或-NH-；
Sp指的是-(CH2)n-基团、或者所述-(CH2)n-基团中某个-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、或-OCO-CH＝CH-取代后得到的基团，其中，n为1～8之间的整数；
Z指的是 其中，为苯基、苯基上的H原子被F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、或-C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
R指的是具有5～20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中某个CH2基团被苯基、环烷基、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-S-、-CO-、或-CH＝CH-基团取代后得到的第一基团、该烷基中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第三基团；
L指的是连接于Z基团上的可聚合基团，包括以下三种基团中的任意两种的组合或者三种的组合：
具体的，所述反应型垂直取向材料32包括以下化合物中的一种或多种：
具体的，所述第一聚合物薄膜41与第二聚合物薄膜42的厚度为 所述第一聚合物薄膜41与第二聚合物薄膜42的表面均具有多个聚合物凸起从而构成粗糙表面。
具体的，所述可聚合单体33包括丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯、苯乙烯衍生物、及环氧树脂中的一种或多种的组合；其中，所述环氧树脂可以为脂肪胺类环氧树脂。
具体的，所述液晶分子31包括以下化合物中的一种或多种：
具体的，所述液晶显示面板还包括设于所述上基板1与下基板2之间且位于液晶层3外围的密封胶4。优选的，所述液晶显示面板还包括位于所述密封胶4外围的导电胶(未图示)。
具体的，所述上基板1与下基板2分别为TFT基板和CF基板；所述第一电极12与第二电极22分别为像素电极与公共电极。
以下以具体实施例的形式描述反应型垂直取向材料32的一种具体化合物的制备方法：
步骤1(化合物a→化合物b)：20.0g化合物a(67.6mmol)加入到600mL THF(四氢呋喃)中，并冷却到-78℃；然后滴加50mL含有正丁基锂为75mmol的正己烷，搅拌10min；再加入含有4g环氧乙烷的40mLTHF(体系温度为2℃)；再滴加10mL温度为-78℃的三氟乙酯，并搅拌15min；分离提纯后可得到11g化合物b。
步骤2(化合物b+化合物c→化合物d)：20mmol化合物b和20mmol化合物c溶解在200mL甲苯中，再加入100mL乙醇和40mL 1mol/L的Na2CO3，并通氩气30min后，加入100mg四(三苯基磷)钯，加热回流60min；经过分离提出后的到产物d。
步骤3(化合物d→化合物e)：10mmol化合物d溶解在50mL二氯甲烷中，并冷却到-28℃，再加入20mol三氟化硼，在-25℃条件搅拌反应3小时，结束后，再在冰浴条件下加入2mol/L的NaOH，分离提纯后得到化合物e。
步骤4(化合物e→化合物f)：3mmol化合物e和3.5mmol咪唑溶解在3mL THF(三氟乙酸)中，并冷却到2℃，然后逐渐滴加含有叔丁基二甲基氯硅烷(3.5mmol)的THF溶液(4mL)，滴加时间为30min，再在室温下搅拌60min后，加入氯化铵溶液，并用甲基叔丁醚萃取产物，提纯后得到化合物f。
步骤5(化合物f→化合物g)：10mmol化合物f、5mmol四丁基溴化铵、12mmol碳酸钾、及10mmol 2-溴-1,1-二乙氧基乙烷溶解在20mL DMF(二甲基甲酰胺)中，加热回流3小时；冷却后，加10mL水，并用5mL甲苯萃取3次，经过分离提纯后得到化合物g。
步骤6(化合物g→化合物h)：4mmol化合物g、6mmol甲基丙烯酸、0.2mmol4-(二甲氨基)吡啶溶解在25mL二氯甲烷中，并将混合体系冷却到1℃；然后逐渐滴加含有碳化二亚胺(6mmol)的二氯甲烷，整个滴加过程体系的温度维持在1～4℃；最后在室温下搅拌反应18h，分离提出后的到化合物h。
步骤7(化合物h→化合物i)：10mmol化合物h溶解在40mL氯仿中，在室温下，滴加60mmol三氟乙酸，反应16h后，加入100mLNaHCO3溶液(含有60mmolNaHCO3)，再用500mL乙酸乙酯萃取3次，采用质量分数为3％的NaCl溶液溶解洗涤三次，得到化合物i。
步骤8(化合物i→化合物j)：将10mmol化合物i溶解在10mL甲苯中，依次加入50mmol甲基丙烯酸酐、2mol碳酸钾、及1mL DMF，加热回流20h；冷却后，分离提纯得到化合物j。
步骤9(化合物j→化合物k)：2.5mmol化合物j溶解在50mLTHF中，体系温度为2℃，逐渐滴加2mL浓度为2mol/L的盐酸，并逐渐恢复到室温，反应3h；经过分离提纯后得到化合物k。
化合物k的H1-NMR数据如下：δ：0.96(3H)，1.33(2H)，1.29(2H)，1.62(2H)，2.55(2H)，7.18(2H)，7.43(2H)，7.25(1H)，7.31(1H)，7.52(1H)，6.87(1H)，6.82(1H)，6.01(1H)，6.54(1H)，1.93(6H)，6.27(1H)，5.72(1H)，5.49(1H)，5.98(1H)，2.74(2H)，3.86(2H)，2.0(1H)。
综上所述，本发明提供一种液晶材料、液晶显示面板的制作方法、及液晶显示面板。本发明的液晶材料，包括液晶分子、可聚合单体和反应型垂直取向材料，所述可聚合单体和反应型垂直取向材料在紫外光照射下可发生聚合反应，生成聚合物，沉积于基板上形成可取代PI配向膜的聚合物薄膜，简化了液晶的配向制程，节约成本，所述反应型垂直取向材料包含可聚合基团L，增强了反应型垂直取向材料的聚合反应能力，增加形成聚合物薄膜的致密性，改善聚合物薄膜的形貌，提升面板品质。本发明的液晶显示面板的制作方法，省去了PI配向膜制程，制程简单，生产成本低。本发明的液晶显示面板，采用由可聚合单体和反应型垂直取向材料聚合得到的聚合物薄膜来取代PI配向膜，既达到了液晶配向的目的，又能够防止TFT基板和CF基板中的杂质离子扩散到液晶层中，大大提高了面板的品质，且制作成本低。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种液晶材料，其特征在于，包括液晶分子(31)、反应型垂直取向材料(32)、及可聚合单体(33)；
所述反应型垂直取向材料(32)的结构式为
其中，A指的是-OH、-COOH、-NH2、或-NH-；
Sp指的是-(CH2)n-基团、或者所述-(CH2)n-基团中某个-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、或-OCO-CH＝CH-取代后得到的基团，其中，n为1～8之间的整数；
Z指的是 其中，为苯基、苯基上的H原子被F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、或-C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
R指的是具有5～20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中某个CH2基团被苯基、环烷基、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-S-、-CO-、或-CH＝CH-基团取代后得到的第一基团、该烷基中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第三基团；
L指的是连接于Z基团上的可聚合基团，包括以下三种基团中的任意两种的组合或者三种的组合：
2.如权利要求1所述的液晶材料，其特征在于，所述反应型垂直取向材料(32)包括以下化合物中的一种或多种：
3.如权利要求1所述的液晶材料，其特征在于，所述液晶分子(31)的质量百分比为93.0％～99.4％，所述反应型垂直取向材料(32)的质量百分比为0.5％～5.0％，所述可聚合单体(33)的质量百分比为0.01％～2.0％；
所述可聚合单体(33)包括丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯、苯乙烯衍生物、及环氧树脂中的一种或多种的组合。
4.一种液晶显示面板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、提供一上基板(1)、一下基板(2)、及液晶材料；
所述上基板(1)包括第一基板(11)、及设于第一基板(11)上的第一电极(12)；所述下基板(2)包括第二基板(21)、及设于第二基板(21)上的第二电极(22)；
所述液晶材料包括液晶分子(31)、反应型垂直取向材料(32)、及可聚合单体(33)；
所述反应型垂直取向材料(32)的结构式为
其中，A指的是-OH、-COOH、-NH2、或-NH-；
Sp指的是-(CH2)n-基团、或者所述-(CH2)n-基团中某个-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、或-OCO-CH＝CH-取代后得到的基团，其中，n为1～8之间的整数；
Z指的是 其中，为苯基、苯基上的H原子被F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、或-C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
R指的是具有5～20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中某个CH2基团被苯基、环烷基、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-S-、-CO-、或-CH＝CH-基团取代后得到的第一基团、该烷基中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第三基团；
L指的是连接于Z基团上的可聚合基团，包括以下三种基团中的任意两种的组合或者三种的组合：
步骤2、在所述上基板(1)或者下基板(2)上滴注液晶材料，在所述下基板(2)或者上基板(1)的周边位置涂布密封胶(4)，之后将所述上基板(1)与下基板(2)组立贴合，并对所述密封胶(4)进行固化；
所述液晶材料中的反应型垂直取向材料(32)吸附于所述上基板(1)和下基板(2)上，并垂直于所述上基板(1)和下基板(2)排列，从而引导液晶分子(31)垂直于所述上基板(1)和下基板(2)排列；
步骤3、通过第一电极(11)和第二电极(21)对液晶材料两侧施加电压，使液晶分子(31)发生偏转，沿倾斜于所述上基板(1)和下基板(2)的方向排列；
步骤4、在对液晶材料施加电压的情况下，从所述上基板(1)或下基板(2)一侧对液晶材料进行紫外光照射，使所述液晶材料中的反应型垂直取向材料(32)与可聚合单体(33)发生聚合反应，生成聚合物，所述聚合物沉积在所述上基板(1)上朝向液晶材料的一侧形成第一聚合物薄膜(41)，同时沉积在所述下基板(2)上朝向液晶材料的一侧形成第二聚合物薄膜(42)，所述第一聚合物薄膜(41)与第二聚合物薄膜(42)的表面均具有多个聚合物凸起，从而在撤去电压后以空间障碍的方式使靠近第一聚合物薄膜(41)和第二聚合物薄膜(42)的液晶分子(31)维持其倾斜方向；
去除反应型垂直取向材料(32)与可聚合单体(33)的液晶材料构成液晶层(3)，完成液晶显示面板的制作。
5.如权利要求4所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述反应型垂直取向材料(32)包括以下化合物中的一种或多种：
6.如权利要求4所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述液晶分子(31)的质量百分比为93.0％～99.4％，所述反应型垂直取向材料(32)的质量百分比为0.5％～5.0％，所述可聚合单体(33)的质量百分比为0.01％～2.0％；
所述可聚合单体(33)包括丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯、苯乙烯衍生物、及环氧树脂中的一种或多种的组合。
7.如权利要求4所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于，所述步骤3中，对液晶材料两侧施加的电压大小为13～25V；所述步骤4的紫外光照射中，所述紫外光的照度为85～100mW/cm2，照射时间为20～30min；所述第一聚合物薄膜(41)与第二聚合物薄膜(42)的厚度为
8.一种液晶显示面板，其特征在于，包括相对设置的上基板(1)、下基板(2)、设于上、下基板(1、2)之间的液晶层(3)、设于所述上基板(1)朝向液晶层(3)一侧表面的第一聚合物薄膜(41)、及设于所述下基板(2)朝向液晶层(3)一侧表面的第二聚合物薄膜(42)；所述上基板(1)包括第一基板(11)、及设于第一基板(11)上的第一电极(12)；所述下基板(2)包括第二基板(21)、及设于第二基板(21)上的第二电极(22)；
所述液晶层(3)包括液晶分子(31)；
所述第一聚合物薄膜(41)与第二聚合物薄膜(42)均由可聚合单体(33)与反应型垂直取向材料(32)聚合而成，且所述第一聚合物薄膜(41)与第二聚合物薄膜(42)的表面均具有多个聚合物凸起；从而使所述液晶层(3)中靠近所述第一聚合物薄膜(41)和第二聚合物薄膜(42)的液晶分子(31)沿倾斜于所述上基板(1)和下基板(2)的方向排列；
所述反应型垂直取向材料(32)的结构式为
其中，A指的是-OH、-COOH、-NH2、或-NH-；
Sp指的是-(CH2)n-基团、或者所述-(CH2)n-基团中某个-CH2-被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、或-OCO-CH＝CH-取代后得到的基团，其中，n为1～8之间的整数；
Z指的是 其中，为苯基、苯基上的H原子被F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、或-C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
R指的是具有5～20个C原子的直链或支链化的烷基、该烷基中某个CH2基团被苯基、环烷基、-CONH-、-COO-、-O-CO-、-S-、-CO-、或-CH＝CH-基团取代后得到的第一基团、该烷基中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个H原子被F或Cl原子取代后得到的第三基团；
L指的是连接于Z基团上的可聚合基团，包括以下三种基团中的任意两种的组合或者三种的组合：
9.如权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，所述反应型垂直取向材料(32)包括以下化合物中的一种或多种：
10.如权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，所述可聚合单体(33)包括丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯衍生物、苯乙烯、苯乙烯衍生物、及环氧树脂中的一种或多种的组合；所述第一聚合物薄膜(41)与第二聚合物薄膜(42)的厚度为
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