CN113480515A - 反应单体及其制备方法、显示面板的制作方法 - Google Patents

反应单体及其制备方法、显示面板的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种反应单体及其制备方法、显示面板的制作方法。反应单体的结构通式如下式所示：
Figure DDA0003119252100000011
其中，X为S、Se或Te，R1与R2皆为取代或未取代的芳香基。本发明提供的反应单体具有更低的能带，可以吸收波长更长的光，还可以通过替换杂原子来控制反应单体的能带，以吸收不同波长的光，使得本发明提供的反应单体能够在不同波长的光源下完成配向过程，以扩大光配向过程中光源的波长选择范围，提高光配向过程的良品率。

Description

反应单体及其制备方法、显示面板的制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种反应单体及其制备方法、显示面板的制作方法。
背景技术
随着显示器技术的不断发展，各种不同类型的显示器应运而生。目前的平板显示器主要包括液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、有机发光二极管显示器(OLED)等。其中，液晶显示器由于其重量低、体积小、能耗低的优点，已广泛应用到各个领域中。
高分子稳定垂直配向(Polymer Sustained Vertical Alignment，PSVA)模式的液晶面板已广泛应用于液晶显示器中，在PSVA显示技术或者其他需要光配向的显示技术中，在液晶盒两端施加电压并在紫外光的激化下，使反应单体发生聚合反应，从而完成液晶材料层的光配向。在整个过程中，紫外光以照度保持不变的方式不间断地照射液晶材料层。
目前，PSVA技术已开始应用于快响液晶的配向过程，但是，由于快响液晶中具有较多的碳碳双键，而目前光配向过程中使用预设波长的紫外光，该预设波长的紫外光易被碳碳双键吸收，导致用于配向过程的紫外光量不足，进而使得光配向效率变低。
发明内容
本发明实施例提供一种反应单体及其制备方法、显示面板的制作方法，能够在不同波长的光源下完成配向过程，以扩大光配向过程中光源的波长选择，提高光配向过程的良品率。
本发明实施例提供一种反应单体，所述反应单体的结构通式如下式所示：
Figure BDA0003119252080000011
其中，X为S、Se或Te，R1与R2皆为取代或未取代的芳香基。
在本发明的一种实施例中，所述取代或未取代的芳香基为：
Figure BDA0003119252080000021
其中，R3为氢原子或甲氧基，R4为含有碳碳双键的酯基。
在本发明的一种实施例中，所述含有碳碳双键的酯基包括：
Figure BDA0003119252080000022
在本发明的一种实施例中，所述反应单体吸收光的波长为350nm至370nm。
根据本发明的上述目的，提供一种反应单体的制备方法，其包括以下步骤：
在保护气体氛围下，向反应器中加入卤原子取代的环戊二烯与芳基硼酸酯进行偶联反应，以得到所述反应单体；
其中，所述反应单体的结构通式如下式所示：
Figure BDA0003119252080000023
且X为S、Se或Te，R1与R2皆为取代或未取代的芳香基。
在本发明的一种实施例中，所述卤原子取代的环戊二烯为：
Figure BDA0003119252080000024
且Y为卤原子。
在本发明的一种实施例中，所述芳基硼酸酯为：
Figure BDA0003119252080000025
其中，R3为氢原子或甲氧基，R4为含有碳碳双键的酯基。
在本发明的一种实施例中，所述含有碳碳双键的酯基包括：
Figure BDA0003119252080000026
在本发明的一种实施例中，还包括以下步骤：向所述反应器中加入催化剂与碱性剂，其中，所述催化剂包括钯催化剂，所述碱性剂包括有机碱。
根据本发明的上述目的，提供一种显示面板的制作方法，其包括以下步骤：
提供第一基板与第二基板；
将所述第一基板与所述第二基板对盒设置；
在所述第一基板与所述第二基板之间形成液晶材料，且所述液晶材料包括所述反应单体；以及
对所述反应单体进行光配向处理，以在所述第一基板靠近所述第二基板的一侧以及所述第二基板靠近所述第一基板的一侧皆形成光配向层。
本发明的有益效果：本发明提供一种反应单体，且该反应单体包括含有杂原子的环戊二烯结构，由于含有杂原子的环戊二烯结构的电子不饱和性，使得反应单体具有更低的能带，可以吸收波长更长的光。此外，由于含有杂原子的环戊二烯结构中杂原子可替换，进而可以通过替换杂原子来控制反应单体的能带，以吸收不同波长的光，使得本发明提供的反应单体能够在不同波长的光源下完成配向过程，以扩大光配向过程中光源的波长选择范围，提高光配向过程的良品率。
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。
图1为本发明实施例提供的显示面板的制作方法流程图；
图2为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图。
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。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
目前，PSVA技术已开始应用于快响液晶的配向过程，但是，由于快响液晶中具有较多的碳碳双键，而目前光配向过程中使用预设波长的紫外光，该预设波长的紫外光易被碳碳双键吸收，导致用于配向过程的紫外光量不足，进而使得光配向效率变低。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种反应单体，该反应单体的结构通式如下式所示：
Figure BDA0003119252080000041
其中，X为S、Se或Te，R1与R2皆为取代或未取代的芳香基。
在实施应用过程中，本发明实施例提供的反应单体包括含有杂原子的环戊二烯结构，由于含有杂原子的环戊二烯结构的电子不饱和性，使得反应单体具有更低的能带，可以吸收波长更长的光。此外，由于含有杂原子的环戊二烯结构中杂原子可替换，进而可以通过替换杂原子来控制反应单体的能带，以满足不同波长的光，使得本发明提供的反应单体能够在不同波长的光源下完成配向过程，以扩大光配向过程中光源的波长选择，提高光配向过程的良品率。
进一步地，在本发明实施例中，取代或未取代的芳香基为：
Figure BDA0003119252080000042
其中，R3为氢原子或甲氧基，R4为含有碳碳双键的酯基。
可选的，含有碳碳双键的酯基包括：
Figure BDA0003119252080000043
由于环戊二烯结构的电子不饱和性以及含有可替换的杂原子，因此，本发明实施例提供的反应单体的可吸收光的波长更长，且范围可选，在本发明实施例中，反应单体吸收光的波长为350nm至370nm。
需要说明的是，液晶分子中由于具有碳碳双键，导致液晶分子的可吸收光的波长范围为310nm至320nm，而在现有技术进行光配向时，采用波长为313nm紫外光进行处理，因此，将有大量的光被液晶分子吸收，一方面降低了光配向效率以及形成的配向膜的良品率，另一方面由于液晶分子吸收了大量的紫外光，将会对液晶分子的结构造成破坏。而本发明实施例提供的反应单体的吸收光的波长为350nm至370nm，与液晶分子的可吸收光的波长范围无重叠，进而在对本发明实施例提供的反应单体进行光配向过程中，所选取一定波长的光将不会被液晶分子吸收，进而在提高光配向效率和良品率的同时，还防止了液晶分子被破坏。
优选的，本发明实施例提供的反应单体的结构式可为以下任意之一：
Figure BDA0003119252080000051
另外，本发明实施例还提供一种上述实施例中所述的反应单体的制备方法，且反应单体的制备方法包括以下步骤：
在保护气体氛围下，向反应器中加入卤原子取代的环戊二烯与芳基硼酸酯进行偶联反应，以得到反应单体。
其中，反应单体的结构通式如下式所示：
Figure BDA0003119252080000052
且X为S、Se或Te，R1与R2皆为取代或未取代的芳香基。
进一步地，在本发明实施例中，取代或未取代的芳香基为：
Figure BDA0003119252080000061
其中，R3为氢原子或甲氧基，R4为含有碳碳双键的酯基。
可选的，含有碳碳双键的酯基包括：
Figure BDA0003119252080000062
具体地，在上述反应中，卤原子取代的环戊二烯为：
Figure BDA0003119252080000063
且Y为卤原子。
优选的，Y为溴原子。
芳基硼酸酯为：
Figure BDA0003119252080000064
其中，R3为氢原子或甲氧基，R4为含有碳碳双键的酯基。
可选的，含有碳碳双键的酯基包括：
Figure BDA0003119252080000065
具体地，本发明实施例提供的反应单体的制备方法包括以下步骤：
提供一反应器。
在保护气体氛围下，向反应器中加入卤原子取代的环戊二烯、芳基硼酸酯、催化剂以及碱性剂，进行Suzuki偶联反应，得到反应液，经过分离提纯后，得到反应单体。
其中，催化剂包括钯催化剂，碱性剂包括有机碱。
可选的，催化剂为PdCl2，有机碱为Et3N(三乙胺)。
进一步地，下面结合具体实施例以对本发明实施例提供的反应单体的制备方法进行描述。
在本发明的一种实施例中，卤原子取代的环戊二烯为：
Figure BDA0003119252080000071
芳基硼酸酯为：
Figure BDA0003119252080000072
催化剂可为PdCl2，有机碱包括Et3N(三乙胺)。
在本实施例中，反应单体的制备方法包括以下步骤：
提供反应器，可选的，反应器为二口圆底烧瓶。
向反应器中加入1mmol卤原子取代的环戊二烯以及2mmol芳基硼酸酯，并对反应器内进行氮气置换。
接着向反应器中加入0.3mmol PdCl2以及20mL三乙胺。
对反应器进行加热，以提高至50℃，并在50℃下反应12h，反应结束后得到反应液。
向反应液中加入饱和NH4Cl水溶液淬灭反应，再经过分液提纯得到反应单体，且本实施例制得的反应单体RM1的结构式如下所示：
Figure BDA0003119252080000073
且上述反应过程为：
Figure BDA0003119252080000074
在本发明的另一种实施例中，卤原子取代的环戊二烯为：
Figure BDA0003119252080000075
芳基硼酸酯为：
Figure BDA0003119252080000076
催化剂可为PdCl2，有机碱包括Et3N(三乙胺)。
在本实施例中，反应单体的制备方法包括以下步骤：
提供反应器，可选的，反应器为二口圆底烧瓶。
向反应器中加入1mmol卤原子取代的环戊二烯以及2mmol芳基硼酸酯，并对反应器内进行氮气置换。
接着向反应器中加入0.3mmol PdCl2以及20mL三乙胺。
对反应器进行加热，以提高至50℃，并在50℃下反应12h，反应结束后得到反应液。
向反应液中加入饱和NH4Cl水溶液淬灭反应，再经过分液提纯得到反应单体，且本实施例制得的反应单体RM2的结构式如下所示：
Figure BDA0003119252080000081
且上述反应过程为：
Figure BDA0003119252080000082
在本发明的另一种实施例中，卤原子取代的环戊二烯为：
Figure BDA0003119252080000083
芳基硼酸酯为：
Figure BDA0003119252080000084
催化剂可为PdCl2，有机碱包括Et3N(三乙胺)。
在本实施例中，反应单体的制备方法包括以下步骤：
提供反应器，可选的，反应器为二口圆底烧瓶。
向反应器中加入1mmol卤原子取代的环戊二烯以及2mmol芳基硼酸酯，并对反应器内进行氮气置换。
接着向反应器中加入0.3mmol PdCl2以及20mL三乙胺。
对反应器进行加热，以提高至50℃，并在50℃下反应12h，反应结束后得到反应液。
向反应液中加入饱和NH4Cl水溶液淬灭反应，再经过分液提纯得到反应单体，且本实施例制得的反应单体RM2的结构式如下所示：
Figure BDA0003119252080000085
且上述反应过程为：
Figure BDA0003119252080000091
承上，本发明实施例制得的反应单体包括含有杂原子的环戊二烯结构，由于含有杂原子的环戊二烯结构的电子不饱和性，使得反应单体具有更低的能带，可以吸收波长更长的光。此外，由于含有杂原子的环戊二烯结构中杂原子可替换，进而可以通过替换杂原子来控制反应单体的能带，以满足不同波长的光，使得本发明提供的反应单体能够在不同波长的光源下完成配向过程，以扩大光配向过程中光源的波长选择，提高光配向过程的良品率。
此外，本发明实施例还提供一种显示面板的制作方法，且该显示面板采用上述实施例中所述的反应单体制得。
请参照图1以及图2，该显示面板的制作方法包括以下步骤：
S10、提供第一基板10与第二基板20。
其中，第一基板10可为阵列基板，第二基板20可为彩膜基板。
进一步地，第一基板10包括玻璃基板以及设置于玻璃基板上的薄膜晶体管阵列层，具体地，薄膜晶体管阵列层包括设置于玻璃基板上的薄膜晶体管器件、包覆薄膜晶体管器件的绝缘层以及设置于绝缘层上的像素电极等。第二基板20包括玻璃基板以及设置于玻璃基板上的多个色阻块、位于相邻色阻块之间的黑色矩阵层、覆盖多个色阻块与黑色矩阵层的钝化层以及设置于钝化层上的公共电极层。且上述结构皆可参照现有技术实现，在此不再赘述。
S20、将第一基板10与第二基板20对盒设置。
将第一基板10与第二基板20相对设置，并在第一基板10与第二基板20之间的四周形成框胶，以在第一基板10与第二基板20之间形成一容纳空间。且在框胶处预留一开口，以便于后续液晶材料的注入。
S30、在第一基板10与第二基板20之间形成液晶材料，且液晶材料包括反应单体。
从框胶的开口处注入液晶材料，并可将开口密合，以在第一基板10与第二基板20之间的容纳空间中形成液晶材料，其中，本发明实施例提供的液晶材料中包括液晶分子以及如上述实施例中所述的反应单体，且该反应单体的结构式为：
Figure BDA0003119252080000101
其中，X为S、Se或Te，R1与R2皆为取代或未取代的芳香基。
进一步地，取代或未取代的芳香基为：
Figure BDA0003119252080000102
其中，R3为氢原子或甲氧基，R4为含有碳碳双键的酯基。
可选的，含有碳碳双键的酯基包括：
Figure BDA0003119252080000103
由于环戊二烯结构的电子不饱和性以及含有可替换的杂原子，因此，本发明实施例提供的反应单体的可吸收光的波长更长，且范围可选，在本发明实施例中，反应单体吸收光的波长为350nm至370nm。
S40、对反应单体进行光配向处理，以在第一基板靠近第二基板的一侧以及第二基板靠近第一基板的一侧皆形成光配向层。
对第一基板10以及第二基板20通电，以在第一基板10与第二基板20之间形成电场，使得液晶材料中的液晶分子按照一定规律进行排列。
采用波长为365nm的紫外光照射显示面板，且位于第一基板10与第二基板20之间的反应单体吸收波长为365nm的紫外长，以固化形成光配向层，其中，光配向层包括形成于第一基板10靠近第二基板20一侧的第一光配向层31以及形成于第二基板20靠近第一基板10一侧的第二光配向层32。同时，形成液晶层40于第一基板10与第二基板20之间，具体地，第一光配向层31位于第一基板10与液晶层40之间，第二光配向层32位于第二基板与液晶层40之间。
需要说明的是，本发明实施例提供的液晶分子可为快响液晶分子，由于快响液晶分子中具有碳碳双键，导致液晶分子的可吸收光的波长范围为310nm至320nm，而在现有技术进行光配向时，采用波长为313nm紫外光进行处理，因此，将有大量的光被液晶分子吸收，一方面降低了光配向效率以及形成的配向膜的良品率，另一方面由于液晶分子吸收了大量的紫外光，将会对液晶分子的结构造成破坏。而本发明实施例提供的反应单体的吸收光的波长为350nm至370nm，与液晶分子的可吸收光的波长范围无重叠，进而在对本发明实施例提供的反应单体进行光配向过程中，可选取波长为365nm的光，而液晶分子将无法吸收该波长的光，进而在提高光配向效率和良品率的同时，还防止了液晶分子被破坏。
优选的，本发明实施例中提供有反应单体RM1、反应单体RM2以及反应单体RM3。
具体地，反应单体RM1为：
Figure BDA0003119252080000111
反应单体RM2为：
Figure BDA0003119252080000112
反应单体RM3为：
Figure BDA0003119252080000113
承上，本发明实施例提供采用反应单体RM1制得的第一显示面板T1、采用反应单体RM2制得的第二显示面板T2、采用反应单体RM3制得的第三反应单体T3以及采用常规反应单体制得的第四显示面板T4。
在对第一显示面板T1、第二显示面板T2、第三显示面板T3以及第四显示面板T4均进行紫外光照射之后，测试得出第一显示面板T1、第二显示面板T2、第三显示面板T3以及第四显示面板T4的VHR(高电压保持率)以及pretilt(预倾角)，且测试结果如下表一所示：
表一VHR以及预倾角测试结果表
VHR(5min/100℃) pretilt(°)
T1 98.4 87.5
T2 98.1 88.1
T3 99.3 86.4
T4 97.7 89.9
由表一可知，采用本发明实施例提供的反应单体制得的第一显示面板T1、第二显示面板T2以及第三显示面板T3的VHR相对于常规反应单体制得的第四显示面板T4的VHR高，且第一显示面板T1、第二显示面板T2以及第三显示面板T3的预倾角相对于第四显示面板T4的预倾角更大，即本发明实施例提供的反应单体可以提高显示面板在光配向过程中的光配向效率，以及提高了显示面板在光配向过程中的良品率。
此外，本发明实施例还提供一种显示面板，该显示面板采用上述实施例中所述的显示面板的制作方法制得。
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，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明实施例所提供的一种反应单体及其制备方法、显示面板的制作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技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种反应单体，其特征在于，所述反应单体的结构通式如下式所示：
Figure FDA0003119252070000011
其中，X为S、Se或Te，R1与R2皆为取代或未取代的芳香基。
2.根据权利要求1所述的反应单体，其特征在于，所述取代或未取代的芳香基为：
Figure FDA0003119252070000012
其中，R3为氢原子或甲氧基，R4为含有碳碳双键的酯基。
3.根据权利要求2所述的反应单体，其特征在于，所述含有碳碳双键的酯基包括：
Figure FDA0003119252070000013
4.根据权利要求1所述的反应单体，其特征在于，所述反应单体吸收光的波长为350nm至370nm。
5.一种反应单体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在保护气体氛围下，向反应器中加入卤原子取代的环戊二烯与芳基硼酸酯进行偶联反应，以得到所述反应单体；
其中，所述反应单体的结构通式如下式所示：
Figure FDA0003119252070000014
且X为S、Se或Te，R1与R2皆为取代或未取代的芳香基。
6.根据权利要求5所述的反应单体的制备方法，其特征在于，所述卤原子取代的环戊二烯为：
Figure FDA0003119252070000015
且Y为卤原子。
7.根据权利要求5所述的反应单体的制备方法，其特征在于，所述芳基硼酸酯为：
Figure FDA0003119252070000021
其中，R3为氢原子或甲氧基，R4为含有碳碳双键的酯基。
8.根据权利要求7所述的反应单体的制备方法，其特征在于，所述含有碳碳双键的酯基包括：
Figure FDA0003119252070000022
9.根据权利要求5所述的反应单体的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：向所述反应器中加入催化剂与碱性剂，其中，所述催化剂包括钯催化剂，所述碱性剂包括有机碱。
10.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供第一基板与第二基板；
将所述第一基板与所述第二基板对盒设置；
在所述第一基板与所述第二基板之间形成液晶材料，且所述液晶材料包括如权利要求1至4任一项所述的反应单体；以及
对所述反应单体进行光配向处理，以在所述第一基板靠近所述第二基板的一侧以及所述第二基板靠近所述第一基板的一侧皆形成光配向层。
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