CN108410475A - 一种液晶材料及液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种液晶材料及液晶显示面板，所述液晶材料包括液晶分子、可聚合单体以及辅助配向剂；其中，所述辅助配向剂的化学结构式包括至少一个A基团、至少一个Sp基团、至少一个Z基团、至少一个R基团以及至少一个L基团；由于所述辅助配向剂中A基团的存在，提高了添加剂材料与SiNx/PFA的作用力，解决由于像素电极差异造成的配向力差异与亮暗线显示缺陷等问题，使得液晶显示面板配向均匀；并且，本发明还省去了PI材料以及相关的PI制程，提高了液晶显示面板制程效率。

Description

一种液晶材料及液晶显示面板
技术领域
本发明涉及显示面板领域，尤其涉及一种液晶材料及液晶显示面板。
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，BM)。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。
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)。这种配相膜主要分为摩擦配相型PI材料和光配相型PI材料。但是，无论哪种配向材料都会有各自的缺点：首先，摩擦配相向容易造成粉尘颗粒、静电残留、刷痕等问题降低工艺良率，而光配相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相不均，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。
因此，出现了一些可以取代PI材料的小分子添加剂材料，主要包括含有烷基链的硅烷类、笼型半硅氧烷类、含烷基链的醇类等。这些小分子添加剂材料主要依靠自身极性基团吸附在基板表面，使的液晶可以垂直取向，这种含有添加剂的液晶材料叫做自取向液晶材料。
将这种材料应用在TFT-LCD面板中，往往存在一些问题；例如液晶面板地形表面差异，主要是由于TFT表面结构为“米”字狭缝图案，像素电极所在区域分为被ITO像素电极覆盖的区域和没有被ITO像素电极的区域，而没有被ITO覆盖的区域主要为钝化层，钝化层一般分为无机材料氮化硅和有机材料绝缘膜PFA(Polymer Film on Array)。在不使用PI配向层的情况下，依靠添加剂材料吸附于基板表面进行配向时，由于添加剂材料与SiNx/PFA的作用力较弱，导致辅助配向剂与基板表面作用力的差异，形成配向不良，施加电压之后容易导致暗线或亮线缺陷。
因此有必要对这种添加剂材料进行改进，以提高其锚定基板的作用，解决由于像素电极差异造成的配向力差异与亮暗线显示缺陷等问题，实现均匀配向。
发明内容
本发明提供一种液晶材料及液晶显示面板，以解决现有像素电极的差异造成的配向力差异与亮暗线显示缺陷等问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明提出了一种液晶材料，其中，所述液晶材料包括：液晶分子、可聚合单体以及辅助配向剂；
所述辅助配向剂的化学结构式包括至少一个A基团、至少一个Sp基团、至少一个Z基团、至少一个R基团以及至少一个L基团；
所述A基团为含有至少一个氧原子、至少一个氮原子或至少一个氧原子和至少一个氮原子的组合物；
所述Sp基团为─(CH2)n─基团、或所述─(CH2)n─基团中的一个或一个以上的─CH2─基团被─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─中的一种或一种以上的基团取代后得到的基团，n的值为1～8之间的整数；
所述Z基团为 中的一种或一种以上的组合物，所述为苯基、苯基上的一个或一个以上的氢原子被F、Cl、Br、I、─CN、─NO2或─C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
所述R基团为包含有5～20个碳原子的直链或支链化的第一烷基、或所述第一烷基中某个─CH2─基团被苯基、环烷基、─CONH─、─COO─、─O─CO─、─S─、─CO─或─CH＝CH─中的一种或一种以上的基团取代后得到的第一基团、或所述第一烷基中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第三基团；
所述L基团为连接于所述Z基团上的可聚合基团，所述L基团为中的一种或一种以上的组合物。
根据本发明一优选实施例，所述辅助配向剂包括一个A基团、两个Sp基团、一个Z基团、一个R基团以及一个L基团，所述辅助配向剂的化学结构式为：
根据本发明一优选实施例，所述A基团包括：
中的一种或一种以上的组合物。
根据本发明一优选实施例，所述辅助配向剂的化学结构式为：
中的一种。
根据本发明一优选实施例，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一种以上的组合物。
本发明还提出了一种液晶显示面板，其中，所述液晶显示面板包括阵列基板、与所述阵列基板相对设置的彩膜基板以及位于所述阵列加班与所述彩膜基板之间的液晶材料；
所述液晶材料包括：液晶分子、可聚合单体以及辅助配向剂；
所述辅助配向剂的化学结构式包括至少一个A基团、至少一个Sp基团、至少一个Z基团、至少一个R基团以及至少一个L基团；
所述A基团为含有至少一个氧原子、至少一个氮原子或至少一个氧原子和至少一个氮原子的组合物；
所述Sp基团为─(CH2)n─基团、或所述─(CH2)n─基团中的一个或一个以上的─CH2─基团被─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─中的一种或一种以上的基团取代后得到的基团，n的值为1～8之间的整数；
所述Z基团为 中的一种或一种以上的组合物，所述为苯基、苯基上的一个或一个以上的氢原子被F、Cl、Br、I、─CN、─NO2或─C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
所述R基团为包含有5～20个碳原子的直链或支链化的第一烷基、或所述第一烷基中某个─CH2─基团被苯基、环烷基、─CONH─、─COO─、─O─CO─、─S─、─CO─或─CH＝CH─中的一种或一种以上的基团取代后得到的第一基团、或所述第一烷基中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第三基团；
所述L基团为连接于所述Z基团上的可聚合基团，所述L基团为中的一种或一种以上的组合物。
根据本发明一优选实施例，所述辅助配向剂包括一个A基团、两个Sp基团、一个Z基团、一个R基团以及一个L基团，所述辅助配向剂的化学结构式为：
根据本发明一优选实施例，所述A基团包括：
中的一种或一种以上的组合物。
根据本发明一优选实施例，所述辅助配向剂的化学结构式为：
中的一种。
根据本发明一优选实施例，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一种以上的组合物。
有益效果：相比于现有技术，本发明提出了一种液晶材料及液晶显示面板，所述液晶材料包括液晶分子、可聚合单体以及辅助配向剂；所述辅助配向剂的化学结构式包括至少一个A基团、至少一个Sp基团、至少一个Z基团、至少一个R基团以及至少一个L基团；所述辅助配向剂中A基团的存在，提高了添加剂材料与SiNx/PFA的作用力，解决由于像素电极差异造成的配向力差异与亮暗线显示缺陷等问题，使得液晶显示面板配向均匀；并且，本发明还省去了PI材料以及相关的PI制程，提高了制程效率。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明优选实施例一种液晶材料中的辅助配向剂的制作工艺流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
本发明提出了一种液晶材料，其中，所述液晶材料包括：液晶分子、可聚合单体以及辅助配向剂；
其中，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一种以上的组合物；
所述辅助配向剂的化学结构式包括至少一个A基团、至少一个Sp基团、至少一个Z基团、至少一个R基团以及至少一个L基团；
优选的，本发明一优选实施例中，所述辅助配向剂包括一个A基团、两个Sp基团、一个Z基团、一个R基团以及一个L基团，所述辅助配向剂的化学结构式为：
其中，所述A基团为含有至少一个氧原子、至少一个氮原子或至少一个氧原子和至少一个氮原子的组合物；在本发明中，所述A基团也被称为“锚定基团”，所述A基团上的氮原子和氧原子的存在，提高了添加剂材料与SiNx/PFA的作用力，解决由于像素电极差异造成的配向力差异与亮暗线显示缺陷等一系列问题，优选的，所述A基团包括：
中的一种或一种以上的组合物；
在本发明优选实施例中，所述配向辅助剂包括两个所述Sp基团，分别位于所述A基团与所述Z基团、所述Z基团与所述R基团之间；其中，所述Sp基团为─(CH2)n─基团，也可以为所述─(CH2)n─基团中的一个或一个以上的─CH2─基团被─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─中的一种或一种以上的基团取代后得到的基团，n的值为1～8之间的整数；
在本发明优选实施例中，所述配向辅助剂包括一个所述Z基团，所述Z基团位于两个所述Sp基团之间；其中，所述Z基团为 中的一种或一种以上的组合物；优选的，所述为苯基或者苯基上的一个或一个以上的氢原子被F、Cl、Br、I、─CN、─NO2或─C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
在本发明优选实施例中，所述配向辅助剂包括一个所述R基团，所述R基团与所述Sp基团相连接；所述R基团为包含有5～20个碳原子的直链或支链化的第一烷基、或所述第一烷基中某个─CH2─基团被苯基、环烷基、─CONH─、─COO─、─O─CO─、─S─、─CO─或─CH＝CH─中的一种或一种以上的基团取代后得到的第一基团、或所述第一烷基中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第三基团；
在本发明优选实施例中，所述配向辅助剂包括一个所述L基团，所述L基团为连接于所述Z基团上的可聚合基团；其中，所述L基团为中的一种或一种以上的组合物；
优选的，所述辅助配向剂的化学结构式可以为：
中的一种。
下面以所述辅助配向剂为例，对所述辅助配向剂的工艺进行简单说明，如图1所示：
步骤S10、首先，将0.02mol物质a以及0.02mol物质b溶解在200mL的甲苯中，再加入100mL乙醇和40ml(物质的量浓度为1mol/L)的Na2CO3溶液，并通入稀有气体氩气；30min后，加入100mg四-(三苯基磷)钯，对所述混合溶液加热回流，持续60min；最后，经过分离，得到物质c；
步骤S20、将0.01mol化合物c溶解在50mL二氯甲烷溶液中，并冷却到-28℃；然后，在该冷却的混合溶液中加入0.02mol三氟化硼，并在-25℃条件搅拌反应3小时；最后，在冰浴条件下，在混合溶液中加入(物质的量浓度为2mol/L)的NaOH溶液，分离提纯后得到物质d；
步骤S30、首先，将4x10-3mol化合物d、6x10-3mol甲基丙烯酸以及2x10-4mol 4-(二甲氨基)吡啶溶解在25mL二氯甲烷溶液中，并将该混合液体冷却至1℃；其次，向该冷却的混合溶液中逐渐滴加含有碳化二亚胺(6x10-3mol)的二氯甲烷溶液，其中，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e；
在本实施例中，化合物E的H1-NMR数据如下：δ：0.96(3H)，1.33(2H)，1.29(4H)，1.62(2H)，2.55(2H)，7.18(2H)，7.43(2H)，7.40(1H)，6.99(2H)，5.50(1H)，3.71(2H)，6.0(2H)，5.49(1H)，5.98(1H)，1.93(1H)。
本发明还提出了一种液晶显示面板，其中，所述液晶显示面板包括阵列基板、与所述阵列基板相对设置的彩膜基板以及位于所述阵列加班与所述彩膜基板之间的液晶材料；
所述液晶材料包括：液晶分子、可聚合单体以及辅助配向剂；
其中，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一种以上的组合物；
所述辅助配向剂的化学结构式包括至少一个A基团、至少一个Sp基团、至少一个Z基团、至少一个R基团以及至少一个L基团；
优选的，本发明一优选实施例中，所述辅助配向剂包括一个A基团、两个Sp基团、一个Z基团、一个R基团以及一个L基团，所述辅助配向剂的化学结构式为：
其中，所述A基团为含有至少一个氧原子、至少一个氮原子或至少一个氧原子和至少一个氮原子的组合物；在本发明中，所述A基团也被称为“锚定基团”，所述A基团上的氮原子和氧原子的存在，提高了添加剂材料与SiNx/PFA的作用力，解决由于像素电极差异造成的配向力差异与亮暗线显示缺陷等一系列问题，优选的，所述A基团包括：
中的一种或一种以上的组合物；
在本发明优选实施例中，所述配向辅助剂包括两个所述Sp基团，分别位于所述A基团与所述Z基团、所述Z基团与所述R基团之间；其中，所述Sp基团为─(CH2)n─基团，也可以为所述─(CH2)n─基团中的一个或一个以上的─CH2─基团被─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─中的一种或一种以上的基团取代后得到的基团，n的值为1～8之间的整数；
在本发明优选实施例中，所述配向辅助剂包括一个所述Z基团，所述Z基团位于两个所述Sp基团之间；其中，所述Z基团为 中的一种或一种以上的组合物；优选的，所述为苯基或者苯基上的一个或一个以上的氢原子被F、Cl、Br、I、─CN、─NO2或─C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
在本发明优选实施例中，所述配向辅助剂包括一个所述R基团，所述R基团与所述Sp基团相连接；所述R基团为包含有5～20个碳原子的直链或支链化的第一烷基、或所述第一烷基中某个─CH2─基团被苯基、环烷基、─CONH─、─COO─、─O─CO─、─S─、─CO─或─CH＝CH─中的一种或一种以上的基团取代后得到的第一基团、或所述第一烷基中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第三基团；
在本发明优选实施例中，所述配向辅助剂包括一个所述L基团，所述L基团为连接于所述Z基团上的可聚合基团；其中，所述L基团为中的一种或一种以上的组合物；
优选的，所述辅助配向剂的化学结构式可以为：
中的一种。
本发明提出了一种液晶材料及液晶显示面板，所述液晶材料包括液晶分子、可聚合单体以及辅助配向剂；其中，所述辅助配向剂的化学结构式包括至少一个A基团、至少一个Sp基团、至少一个Z基团、至少一个R基团以及至少一个L基团；由于所述辅助配向剂中A基团的存在，提高了添加剂材料与SiNx/PFA的作用力，解决由于像素电极差异造成的配向力差异与亮暗线显示缺陷等问题，使得液晶显示面板配向均匀；并且，本发明还省去了PI材料以及相关的PI制程，提高了液晶显示面板制程效率。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶材料，其特征在于，所述液晶材料包括：液晶分子、可聚合单体以及辅助配向剂；
所述辅助配向剂的化学结构式包括至少一个A基团、至少一个Sp基团、至少一个Z基团、至少一个R基团以及至少一个L基团；
所述A基团为含有至少一个氧原子、至少一个氮原子或至少一个氧原子和至少一个氮原子的组合物；
所述Sp基团为─(CH2)n─基团、或所述─(CH2)n─基团中的一个或一个以上的─CH2─基团被─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─中的一种或一种以上的基团取代后得到的基团，n的值为1～8之间的整数；
所述Z基团为 中的一种或一种以上的组合物，所述为苯基、苯基上的一个或一个以上的氢原子被F、Cl、Br、I、─CN、─NO2或─C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
所述R基团为包含有5～20个碳原子的直链或支链化的第一烷基、或所述第一烷基中某个─CH2─基团被苯基、环烷基、─CONH─、─COO─、─O─CO─、─S─、─CO─或─CH＝CH─中的一种或一种以上的基团取代后得到的第一基团、或所述第一烷基中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第三基团；
所述L基团为连接于所述Z基团上的可聚合基团，所述L基团为中的一种或一种以上的组合物。
2.根据权利要求1所述液晶材料，其特征在于，包括一个A基团、两个Sp基团、一个Z基团、一个R基团以及一个L基团，所述辅助配向剂的化学结构式为：
3.根据权利要求1所述液晶材料，其特征在于，所述A基团包括：
中的一种或一种以上的组合物。
4.根据权利要求1所述液晶材料，其特征在于，所述辅助配向剂的化学结构式为：
中的一种。
5.根据权利要求1所述液晶材料，其特征在于，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一种以上的组合物。
6.一种液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板包括阵列基板、与所述阵列基板相对设置的彩膜基板以及位于所述阵列加班与所述彩膜基板之间的液晶材料；
所述液晶材料包括：液晶分子、可聚合单体以及辅助配向剂；
所述辅助配向剂的化学结构式包括至少一个A基团、至少一个Sp基团、至少一个Z基团、至少一个R基团以及至少一个L基团；
所述A基团为含有至少一个氧原子、至少一个氮原子或至少一个氧原子和至少一个氮原子的组合物；
所述Sp基团为─(CH2)n─基团、或所述─(CH2)n─基团中的一个或一个以上的─CH2─基团被─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─中的一种或一种以上的基团取代后得到的基团，n的值为1～8之间的整数；
所述Z基团为 中的一种或一种以上的组合物，所述为苯基、苯基上的一个或一个以上的氢原子被F、Cl、Br、I、─CN、─NO2或─C(＝O)H取代后得到的基团、或者环烷基；
所述R基团为包含有5～20个碳原子的直链或支链化的第一烷基、或所述第一烷基中某个─CH2─基团被苯基、环烷基、─CONH─、─COO─、─O─CO─、─S─、─CO─或─CH＝CH─中的一种或一种以上的基团取代后得到的第一基团、或所述第一烷基中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第二基团、或者所述第一基团中某个氢原子被铁原子或氯原子取代后得到的第三基团；
所述L基团为连接于所述Z基团上的可聚合基团，所述L基团为中的一种或一种以上的组合物。
7.根据权利要求6所述液晶显示面板，其特征在于，包括一个A基团、两个Sp基团、一个Z基团、一个R基团以及一个L基团，所述辅助配向剂的化学结构式为：
8.根据权利要求6所述液晶显示面板，其特征在于，所述A基团包括：
中的一种或一种以上的组合物。
9.根据权利要求6所述液晶显示面板，其特征在于，所述辅助配向剂的化学结构式为：
中的一种。
10.根据权利要求6所述液晶显示面板，其特征在于，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一种以上的组合物。
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